一、Ⅱ型晶体的厚度对纠缠双光子对的四阶干涉可见度的影响（论文文献综述）
王武楠,王海龙,石岩,赵春柳,陈君,赵天琦,金尚忠[1]（2021）在《量子纠缠源制备方法》文中认为针对量子纠缠的产生方式,着重介绍了常见的3种类型的量子纠缠源制备方法,包括基于自发参量下转换（SPDC）制备量子纠缠源、基于四波混频（FWM）效应制备量子纠缠源和基于量子点制备量子纠缠源,分别分析了其原理、优缺点及其质量指标,最后展望了量子纠缠源制备方法的研究与应用方向。
汪垟[2]（2020）在《基于BD干涉仪的隐藏非局域性研究与可调双光子态制备》文中提出量子纠缠在基础物理学中扮演着重要的角色,它是量子信息处理的核心资源,并且目前已得到广泛的开发与应用。在量子纠缠概念体系中,非局域性凸显出量子世界与经典世界的根本不同之处,并且量子非局域性在量子隐形传态、量子纠缠交换、量子密集编码以及量子计算中受到广泛关注与应用。本文主要讨论了量子非局域性以及使用局域滤波器进行隐藏非局域性的提取。我们首先介绍量子纠缠的研究背景和意义以及对非局域性的研究上的重要进展。随后,本文介绍了一些纠缠光源的基础理论知识以及使用纠缠光源进行的一系列实验操作。在纠缠光源制备上,本文主要介绍双光子纠缠态的制备方案。我们使用自发参量下转换制备双光子纠缠源,得到保真度为99.41%的最大纠缠态光源。在得到高保真度的纠缠光源的基础上,一方面在实验上,我们使用了一种简单且参数可调的局域态的制备方案。该方案包括基于自发参量下转换的双光子纠缠光源以及由Sagnac环和退相干通道组成的可调参数的消相干通道两部分。得到可调参数的局域态之后,我们使用了由BD干涉仪组成的POVM来构成局域滤波器,并对得到的局域态进行滤波操作之后,对滤波后的态进行量子态层析测量后,分析出最终的量子态对应的Bell不等式值,通过它们的非局域性来判断局域态是否具有隐藏非局域性。另一方面通过对比BD干涉仪与Sagnac干涉仪优缺点,我们发现BD干涉仪具有很好的稳定性与模块化的级联可操作性,因此我们提出了以BD干涉仪为模块基础来构建参数可调的双光子态的理论实验方案。
李婷玉[3]（2019）在《可控变量对量子纠缠态制备的影响》文中研究表明量子纠缠态是量子信息的传输载体,为了实现更好的量子通信传输质量,科学家们逐渐致力于研究更高质量的纠缠源。由于光子数目的局限性,研究制备出更多光子数目的纠缠态是提高量子信息携带量的根本解决方式。在实际应用中,多光子干涉特性是影响量子操作性能的因素之一,干涉的本质来源于不可区分度。因此,对多光子不可区分性的研究具有重要意义。本论文基于自发参量下转换技术,围绕两光子和多光子纠缠态的制备、影响光子纠缠源的因素和光子的干涉特性展开相关研究,主要工作如下:首先,设计了一个双光子纠缠态的实验模型。通过对产生的双光子的联合光谱函数以及单光子的光谱进行分析计算,得到双光子频率纠缠度以及干涉特性。研究了泵浦光频宽和晶体长度对双光子纠缠态的影响规律,对双光子联合光谱和参量光的单光子光谱的影响进行分析。结果表明:当泵浦光频宽增大时,下转换产生的双光子频率纠缠度逐渐减小。当晶体长度增大时,双光子频率纠缠度逐渐增大,联合光谱强度逐渐减小。且当晶体长度达到10mm后,双光子联合光谱的谱线不连续,产生纠缠对的概率越来越小。因此,在实际应用中为了保证纠缠态的顺利制备,应选择尽可能小的泵浦光频宽,且在10mm范围内适当的增加晶体长度。其次,提出了采用泵浦光先后泵浦四个两两粘合的Ⅰ型切割的BBO晶体的方式制备四光子纠缠态的理论模型。采用四光子聚束来表征四光子的不可区分性,通过计算得出四光子的增强因子为6。结果表明:这种设计方法改善了多光子纠缠态制备时通常需要采用较复杂的光路演化过程的问题。由于光子聚束效应的发生使所有四个光子从分束器同一端输出的几率比四光子在时间上可区分时增加了6倍,这一结果定量的确定了四光子的不可区分度。最后,提出了采用来回泵浦两块Ⅱ型切割的BBO晶体的方式制备八光子纠缠态的模型。采用八光子聚束来表征八光子的不可区分性,通过计算得出八光子的增强因子为70。结果表明:在制备过程中有四个光路中的光子没有直接参与相互作用,但所得到的光子仍然是纠缠光子,证明了量子纠缠态的非局域性。由于光子聚束效应的发生使所有八个光子从分束器同一端输出的几率比八光子在时间上可区分时增加了70倍。这一结果定量的确定了八光子的不可区分度,相比于四光子态的情况,提高了量子的操作性能。
陈圆缘[4]（2019）在《光子纠缠在量子信息处理中的应用》文中指出量子力学是物理理论和实验的重要基石,可用于解决自然界中的许多基础问题。特别是纠缠系统的非局域性关系与人们对客观实在性和局域性的常识完全不相同,从而使得量子纠缠成为众多科学研究中至关重要的资源。到目前为止,量子纠缠已经被应用到许多量子信息处理协议中,例如量子隐形传态,超密集编码,量子密码,量子精密测量和量子计算。这些量子方案能够在性能上得到大幅度的提升,甚至超过经典物理中可能性的极限。在可预见的未来,此类基于量子纠缠的信息处理协议的大规模商业化实现是必不可少的。为了在实际环境中实现它们,人们不得不面对一系列关键技术的挑战,包括量子纠缠的生成,操控和测量。现在已经有许多方法可以获得量子纠缠,其中纠缠光子是代表性的可用资源。得益于当前光学设备相关技术的突飞猛进,光子纠缠的完全操控能够相对容易地被实现。本文的目的是为完全操控光子纠缠提供可行的方案,并为量子框架中全新的实际应用创造机会。为此,本文的主要研究可以概括为:·通过在偏振分束器上叠加四种纠缠对生成概率,利用时间反向的Hong-Ou-Mandel干涉将无法分辨的光子确定地分离到不同的空间模式中,而这个过程没有常见的波长可分辨的要求。本文提出的超亮偏振纠缠光源能够以极高的光子对生成率产生高保真度的偏振纠缠光子对,并且实验不需要主动的相位稳定操作,从而使得它成为各种量子应用的理想候选,特别是那些需要不可区分光子的应用。·将时间反向的Hong-Ou-Mandel干涉方法扩展到偏振-频率超纠缠量子态的生成。在这种情况下,超纠缠光子被分离在不同的空间模式中,但不需要进行光谱选择性过滤。通过独立测量子空间中的偏振和频率纠缠保真度,本文描述两个子空间中估计的密度矩阵,这也意味着高质量超纠缠态的存在。而对生成量子态的高纬度纠缠证明则进一步说明超纠缠态在量子密码中应用的可行性。实验结果表明超纠缠光源是一种适用于复杂量子信息处理协议的理想选择。·Hong-Ou-Mandel效应可以用来精确测量时间延迟,其中广泛的共识是相干时间严重限制了这种干涉测量法的精确度。因此,超宽频带光子纠缠源在许多量子传感方案中一直被视为重要的先决条件。本文提出一种超精密Hong-Ou-Mandel干涉测量的替代方法,即利用离散频率纠缠和双光子干涉后的探测器响应测量。本文探讨了与纠缠态的频率差相关的Cramer-Rao bound对测量仪灵敏度的限制以及最优测量方案。本文还实现了一个概念验证实验,即将方案应用到光纤温度传感器中。实验结果表明频率纠缠态可以为提高传感器的时间分辨率提供一种更实用的方法。·量子路由器是实现全连通量子网络的重要组成部分,它能够完成将单个光子转发到不同输出端口的任务。本文提出一种基于无干扰测量和量子点的量子路由实现方案,它通过干涉测量方法实现转发携带自旋或轨道角动量编码信息,或同时携带这两种编码信息的单光子。另外它也可以通过级联的方式扩展到多层结构,从而构建一对多的量子路由器。本文还讨论了该方案的成功概率和具体实现操作,为方案的实际应用提供一种可行的解决方法。·反事实量子信息处理可以在不需要任何粒子实际传输经过信道的情况下完成量子通信和纠缠分发的任务,因此反事实方案的最大优点是具有绝对的安全性。通过使用无干扰测量和新的"chained" quantum zeno效应将反事实的干涉概率提高到100%,本文提出一个反事实量子网络通信协议,两个三方反事实纠缠分发协议和一个基于量子点和纠缠交换的多方反事实纠缠分发协议。本文还进一步分析了这些方案操作成功的概率和具体实现的必要操作,从而验证它在实际应用中的可行性。随着量子技术的快速发展,我相信这些方案能够为实现更加安全的量子信息处理铺路。
王涔洋[5]（2018）在《量子纠缠与量子导引的性质研究及其应用》文中研究说明量子纠缠、量子导引和量子非局域性是量子关联性质的三个层次,并且也是量子力学的三个基本问题。其中,量子纠缠是量子信息处理的重要资源,其在量子通信、量子计算和量子模拟等领域有着重要的应用,可以通过纠缠判据或量子态层析技术（Tomography）来判断一个体系是否纠缠,纠缠判据有矩阵重排判据、纠缠目击者和转置正定判据等。量子导引作为一种高于简单量子纠缠而低于Bell非局域性的量子关联特性,它可以由导引不等式来检测出来,如线性导引不等式和非线性导引不等式。其中,非线性导引不等式包括全对无（All-versus-nothing）导引不等式,不确定性原理的导引不等式等。本文首先介绍了量子纠缠和量子导引的研究背景、意义和特点,然后阐述了实验上制备量子纠缠光源的基本类型,并对实验上制备量子纠缠光源的发展现状做了相关介绍。在介绍完实验上制备量子纠缠光源的基本知识后,本文开始介绍我们在实验上制备纠缠光源的方案,我们使用“三明治”型?型硼酸钡（BBO）晶体产生双光子纠缠光源—最大纠缠态,其保真度能达到99.3%。最后,我们对该最大纠缠态使用了一个量子消相干通道进行操纵,制备了一种常见的量子态—Werner态。在本文中,我们还在实验上验证了一个新的几何型导引不等式方案:类似贝尔不等式的新型几何导引不等式方案。首先我们对之前制备的Werner态在36组基上进行测量,并给出了相应的计算结果。从计算结果来看,在忽略掉微小误差的前提下,我们得到的实验值和理论值十分吻合。该几何型导引不等式的最大优点就是,对于两量子比特态,不需要在测量端进行最优基测量的选择,只需要重构出其密度矩阵即可验证该几何型导引不等式。
刘童俊[6]（2018）在《多光子纠缠态的制备与操控》文中研究说明量子纠缠不仅是量子力学中最为重要和奇异的性质之一,也在量子技术的开发和应用中成为了量子信息处理的核心资源。本文首先回顾了量子纠缠的基础及其重要意义,介绍了近几年多光子纠缠态理论研究和实验制备的重大成果。在对光学平台上量子系统和偏振纠缠的数学描述以及常用光学器材后有一定认知后,选取了光学平台制备纠缠源最成熟的技术——自发参量下转换过程制备双光子纠缠源,并介绍了自发参量下转换原理、发展过程和实验方案。我们利用三明治结构的II型束状参量下转换过程,制备了双光子纠缠态,其最大保真度达到99.15%。在高保真三明治型双光子纠缠源的基础上,我们提出了一种简单可靠的参数可调部分纠缠Werner态的制备方案。该方案主要包括基于自发参量下转换过程制备的双光子纠缠光源以及由Sagnac干涉环和退极化通道组成的可调消相干通道两部分。我们选取了多个参数不同的Werner态进行量子态层析测量,其纯态参数范围可以在0-0.992范围内连续调节,且保真度稳定在99%以上。由于多体量子系统对量子计算和量子通信的重要性,为了着手研究多体纠缠态,我们首先制备了三光子GHZ型纠缠源。该GHZ纠缠源由两个独立的高保真三明治型双光子纠缠源以及一个Hong-Ou-Mandel干涉仪组成。该三光子GHZ型纠缠源的保真度达到了87.25%。除此之外,我们还对该三光子源进行了Mermin不等式的验证,结果以Mermin参数实验值3.50±0.05验证了三光子GHZ型纠缠源对Mermin不等式经典界限值2的违背。另外,我们还制备了一族三光子类GHZ态侧面验证了该GHZ纠缠源的性能。
商燕[7]（2018）在《双量子系统纠缠态的制备方法及其特性研究》文中提出在量子通信、量子计算和量子密码学等领域,量子纠缠态是极其重要的信息源,所以研究量子纠缠态的制备过程以及制备系统的特性也显得尤为重要。本论文基于两种纠缠态制备的技术:部分受激拉曼绝热通道法和自发参量下转换,研究了双量子系统中的控制脉冲的设计、系统特性以及光学系统中纠缠双光子态的频率关联特性、纠缠特性和干涉特性等,论文的主要研究内容可分为以下四部分:一、在双原子系统中,首先推导出被控系统的方程,然后基于部分受激拉曼绝热通道法原理,改进了半反直觉脉冲序列（HCl）,设计了半直觉脉冲序列（HI）,作用于由自旋1/2原子的四能级封闭量子系统,实现了纠缠态的制备。为更好地分析基于部分受激拉曼绝热通道原理制备纠缠态的优缺点,基于π脉冲动力学方法的原理,设计了能实现纠缠态制备的π脉冲序列作为对比。二、通过对仿真实验的分析,确定了 HCl和Hl脉冲序列中能够实现纠缠态制备的脉冲幅值和一系列的相对相位值。通过对系统状态随控制脉冲作用时间和控制脉冲面积变化的曲线的分析,对比了 HCl脉冲序列、HI脉冲序列和基于π脉冲原理设计的π脉冲序列作用下的量子系统的抗干扰性强弱和量子终态的保真度大小等方面的特性。通过理论推导求出三种控制脉冲作用下的系统终态与各控制参数之间的数值表达式。三、在光学系统中,为分析自发参量下转换产生的纠缠光源的频率关联特性以及纠缠特性,从而更好地指导实验中的自发参量下转换过程提高纠缠光源的亮度,基于双光子联合光谱函数,研究了:分别以脉冲光和连续光作为自发参量下转换泵浦源时,下转换双光子的波光频谱对称性及自发参量下转换双光子的关联特性;当以脉冲光作为自发参量下转换的光源时,脉冲光的带宽和晶体的厚度对下转换联合光谱的影响;参数如何选择会使产生频率正关联且对称、不关联且对称的具有特殊特性的双光子态,这些具有特殊特性的双光子态在具体实践中有较多的需求。四、为了更好的指导自发参量下转换过程提高纠缠光源的干涉可见度,本论文通过作图研究了相位匹配函数的对称性对信号光子和闲置光子的单光子谱一致性的影响,并分析了相位匹配函数的对称性对双光子态的干涉可见度的影响;理论分析了 HOM干涉仪的两干涉臂的长度对符合计数率和干涉可见度的影响,并通过作出干涉臂长度与符合计数率的关系曲线验证上述理论推导。
黄红梅,许录平[8]（2015）在《量子定位技术综述》文中研究表明量子定位技术（QPS）利用量子自身奇特的纠缠和压缩特性,可突破经典无线电定位系统因信号的带宽和功率对定位精度的限制,提高定位精度。本文阐述了QPS的原理,重点介绍了用于实现QPS的关键技术如纠缠光子对的制备、量子时钟同步、光子探测技术三个方面的研究进展,随后介绍了QPS的应用领域,最后探讨了该技术中有待进一步研究的问题。
许小冶[9]（2013）在《基于线性光学的量子信息应用研究》文中指出由于线性光学系统具有独特的优势,包括：绝大多数操作都可以在室温下完成；光子很难与环境发生相互作用,其相干性非常好,是最早用于量子计算和量子通信的实验系统之一。量子测量不仅仅是量子力学的基本公设之一,在量子信息领域,量子测量同样扮演着重要角色。一方面,量子测量联系着从量子世界向经典世界的过渡,在理论上和实验上对它的探索从未停止过。另一方面,量子测量也被作为一种技术开发和利用。如在线性光学量子计算框架中,就有基于测量和后选择引入光子非线性的方案。另外,最近几年产生于上世纪八十年的量子弱测量理论作为一种技术越来越受到人们重视,不仅被用于研究量子力学基础问题的探索,还被用来直接测量单光子波函数和光子自旋Hall效应,更多地被作为一种微弱信号探测技术广泛应用。因此,作者首先基于线性光学系统,完成了关于量子测量的几个演示性实验,包括基础层面和应用层面。除此之外,作者还在线性光学中完成了真正意义上的量子模拟,探索了Landau-Zener动力学模型中的Kibble-Zurek机制。本论文所取得的主要研究成果如下：1、我们在理论上提出测量可以导致量子纠缠恢复,并利用光子的频率自由度模拟环境,在实验上演示了测量导致纠缠恢复的过程。我们首次在实验上演示了通过量子测量恢复消位相环境下耗散的纠缠。通过两次测量,可以在一定程度上恢复耗散掉的纠缠。通过比较不同演化阶段的纠缠度,直观地给出了纠缠的耗散和恢复过程。我们更指出,即便在纠缠突然死亡后,通过测量可以使纠缠重生。同时,我们验证了通过测量恢复的纠缠态同样具有非局域性。我们的结果可以应用于对抗量子通信中的位相消相干。2、我们提出可以用内在稳定的错位式Sagnac型干涉环实现部分坍缩测量和恢复操作,继而首次在实验上验证了部分坍缩测量和恢复操作的非局域性验证。我们实验中所采用的部分坍缩测量方案可以实现对部分坍缩强度的在全范围内连续可调,利用内在稳定的高干涉可见度偏振依赖的错位式Sagnac型干涉环完成了部分坍缩测量和恢复操作的非局域性验证。我们的实验结果对量子通信和量子纠错具有重要借鉴意义。3、我们在理论上基于量子弱测量提出利用白光源完成精密相位估计的设想，进一步指出虚部弱值可以通过弱测量演化过程本身引入,降低实验难度。接着我们利用商业化的LED光源完成了该方案的演示。首先,我们在理论上改进了最原始的利用弱测量进行相位估计的方案,指出利用频率域分析的方法可以避免对光源的苛刻要求,提出可以利用商业化的白光源即可实现。我们的方案是色散不敏感的,实验结果并不依赖于Fourier变换。接着我们为了完成实验演示,在理论上指出,虚数弱值的引入并不是必须特殊设计预选态和后选态,弱测量演化本身就会引入虚数的弱值,从而在实验上避免了对宽光谱进行圆偏振态的制备。然后我们利用商业化的LED光源完成了相关的实验演示,测量到了阿秒量级的纵向相位变化。4、我们在线性光学中模拟了Landau-Zener动力学演化,首次完成了真正意义上的线性光学量子模拟,并定量研究了非平衡动力学过程中的Kibble-Zurek机制。我们首先在实验上基于错位式Sagnac型干涉环构建了九级偏振依赖的干涉仪,且整体干涉可见度高达0.975±0.008。接着我们利用该装置首次完成了真正意义上的线性光学量子模拟实验,观察了Landau-Zener动力学演化过程。接着通过调节系统哈密顿量,观察不同淬火条件下,平衡向非平衡动力学的过渡,首次实验上在量子非平衡动力学过程中定量研究了Kibble-Zuriek机制。
郑名扬[10]（2013）在《基于纠缠光源的量子成像理论与实验研究》文中研究指明量子成像自二十世纪九十年代被发现后,由于其新奇的非局域特性引发了物理学界极大的兴趣。量子成像是新兴的量子信息与成像光学的交叉前沿热点,在生命科学、信息技术、国防军事等领域有着广阔的应用前景。近年来可见光波段经典热光场的量子成像已有大量的研究工作并取得了重要的进展。另外,量子成像的研究一方面向着短波的方向推进,如基于X射线的量子成像;另一方面费米子的量子成像也吸引了大量的关注,如热中子、电子等。量子纠缠是存在于多子系量子系统中的一种奇妙现象,即对一个子系统的测量结果无法独立于对其他子系统的测量参数。以纠缠双光子为例,无论两个光子相距多远,它们都保持着特别的关联性,即当其中一个被操作而状态发生变化时,另一个也会即刻发生相应的状态变化。量子纠缠无论对于一些基本物理问题的检验,还是对于实际应用,如量子通信、量子计算,都有着极其重要的意义。自发参量下转换是制备纠缠双光子源最常用的手段,它利用非线性晶体的二阶非线性效应,可以产生极化纠缠、角动量纠缠、时间-能量纠缠。自发参量下转换过程中,满足能量守恒和动量守恒,因此产生的两个光子在时间和空间上有着一定的关联性质。经典光学成像空间分辨率受制于瑞利衍射极限,即受光学设备及波长限制。理论计算表明：在量子成像架构下,当使用N光子纠缠源时,成像的空间分辨率比起经典光学提高N倍。随着超高亮度多光子纠缠源制备技术的发展,多光子量子成像成为可能。本论文研究了纠缠双光子源的量子成像,从理论和实验上深入探讨了纠缠光源性质及成像架构对量子成像的影响。为将来三光子甚至四光子纠缠源量子成像实验进行相关理论及技术准备。论文的主要研究内容及创新点如下：1.从理论上分析了纠缠光源特性对量子干涉成像的影响。对于自发参量下转换方法制备的纠缠光源,针对相位匹配提出并分析了两种数学模型。通过数值模拟发现对于实际量子成像所用非线性晶体,两种模型是等价的。2.设计基于Ⅱ型非共线参量下转换纠缠光源的量子成像实验平台,包括量子纠缠光源的制备、数据采集系统以及量子成像架构。基于自发参量下转换双光子纠缠源,从实验上研究了补偿装置对量子几何成像的影响：分析了物体——光阑距离对量子干涉成像的影响;探索了泵浦光聚焦对量子几何成像的影响。3.实验结果表明补偿系统对量子几何成像并无明显影响;在量子几何成像中,随着物体-光阑距离的增大,干涉图样对比度变大,成像质量有明显提高。当泵浦光被聚焦时,纠缠光子对的空间分布会因为聚焦而改变。
二、Ⅱ型晶体的厚度对纠缠双光子对的四阶干涉可见度的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Ⅱ型晶体的厚度对纠缠双光子对的四阶干涉可见度的影响（论文提纲范文）
（1）量子纠缠源制备方法（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 基于SPDC制备量子纠缠源 |
| 1.1 相位匹配制备量子纠缠源 |
| 1.2 QPM制备量子纠缠源 |
| 2 基于FWM效应制备量子纠缠源 |
| 2.1 基于热铷（Rb）原子系综的FWM效应制备量子纠缠源 |
| 2.2 基于光纤FWM效应制备量子纠缠源 |
| 2.3 基于微纳器件FWM效应制备量子纠缠源 |
| 3 基于量子点制备量子纠缠源 |
| 4 不同制备方法纠缠源的的优缺点 |
| 4.1 SPDC制备量子纠缠源的优缺点 |
| 4.2 基于FWM效应制备量子纠缠源的优缺点 |
| 4.3 基于量子点制备量子纠缠源的优缺点 |
| 5 结束语 |
（2）基于BD干涉仪的隐藏非局域性研究与可调双光子态制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文主要工作和内容安排 |
| 第二章 相关背景知识介绍 |
| 2.1 非局域性概念 |
| 2.2 量子测量 |
| 2.2.1 正交投影测量 |
| 2.2.2 POVM测量 |
| 2.3 局域滤波器 |
| 2.4 双光子局域态与局域隐变量模型 |
| 2.5 光学实验平台 |
| 2.6 参量下转换过程 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 双光子局域态的制备 |
| 3.1 双光子高保真度纠缠源制备 |
| 3.2 参数可调的双光子局域态 |
| 3.2.1 任意参数的局域态制备方案 |
| 3.2.2 双光子局域态Tomography |
| 3.3 局域滤波器提取隐藏非局域性 |
| 3.3.1 局域滤波器理论模拟仿真 |
| 3.3.2 加入局域滤波器后实验结果 |
| 3.3.3 实验数据与误差分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 参数可调的双光子态制备 |
| 4.1 研究背景与意义 |
| 4.2 可调双光子态制备 |
| 4.2.1 可调双光子态BD干涉系统 |
| 4.2.2 参数可调任意双光子态理论实验图 |
| 4.3 BD干涉仪系统制备双光子局域隐藏态 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
（3）可控变量对量子纠缠态制备的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 量子纠缠态制备的研究现状 |
| 1.2.2 光子干涉的研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及章节安排 |
| 第2章 量子纠缠态 |
| 2.1 量子纠缠 |
| 2.1.1 量子纠缠态的概念 |
| 2.1.2 几种常见的纠缠态 |
| 2.1.3 量子纠缠源的制备 |
| 2.2 自发参量下转换技术 |
| 2.2.1 基本光学器件 |
| 2.2.2 Ⅰ型相位匹配与Ⅱ型相位匹配区别 |
| 2.2.3 两光子纠缠态制备 |
| 2.2.4 多光子纠缠态制备 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 两光子态的理论分析 |
| 3.1 两光子的数学模型 |
| 3.2 基于Ⅰ型参量下转换制备双光子纠缠态 |
| 3.3 制备两光子纠缠态实验模型 |
| 3.3.1 实验光路模型 |
| 3.3.2 实验光路角度的设计 |
| 3.3.3 实验具体操作 |
| 3.4 自发参量下转换制备双光子纠缠对的影响因素 |
| 3.4.1 双光子频率纠缠 |
| 3.4.2 泵浦光的频宽对双光子纠缠对的影响 |
| 3.4.3 晶体长度对双光子纠缠对的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多光子态的理论分析 |
| 4.1 多光子的不可区分性 |
| 4.2 四光子态的理论研究 |
| 4.2.1 四光子纠缠态制备原理 |
| 4.2.2 四光子纠缠光路的设计 |
| 4.2.3 四光子的不可区分性 |
| 4.2.4 四光子纠缠态的保真度 |
| 4.3 八光子的理论分析 |
| 4.3.1 八光子纠缠态制备模型 |
| 4.3.2 八光子纠缠态的理论分析 |
| 4.3.3 八光子的不可区分性 |
| 4.3.4 八光子纠缠态的保真度 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（4）光子纠缠在量子信息处理中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要中英文对照表以及常见缩写 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 量子纠缠光源 |
| 1.2.2 Hong-Ou-Mandel干涉测量仪 |
| 1.2.3 量子路由 |
| 1.2.4 反事实量子通信 |
| 1.3 研究内容与贡献 |
| 1.4 文章组织结构 |
| 第二章 量子信息基础 |
| 2.1 基本概念 |
| 2.1.1 量子态 |
| 2.1.2 量子信息在光子中的编码 |
| 2.1.3 不可克隆原理 |
| 2.2 量子纠缠 |
| 2.2.1 偏振纠缠 |
| 2.2.2 EPR悖论 |
| 2.2.3 高纬度量子纠缠 |
| 2.3 量子信息应用 |
| 2.3.1 量子密钥分发 |
| 2.3.2 量子隐形传态和纠缠交换 |
| 2.3.3 量子精密测量 |
| 2.3.4 量子计算 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 自由空间量子通信的偏振纠缠光源 |
| 3.1 ppKTP晶体中的自发参量下转换过程 |
| 3.1.1 SPDC的理论模型 |
| 3.1.2 SPDC过程中的偏振纠缠 |
| 3.1.3 基于crossed-crystal的偏振纠缠光源 |
| 3.2 结合Sagnac干涉仪和crossed-crystal结构的纠缠光源 |
| 3.2.1 理论模型 |
| 3.2.2 实验结果 |
| 3.3 方案优化 |
| 3.3.1 校准优化 |
| 3.3.2 参数优化 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于偏振-频率超纠缠态的高维量子信息处理 |
| 4.1 偏振-频率超纠缠态的操控 |
| 4.1.1 SPDC过程中频谱与温度的关系 |
| 4.1.2 生成超纠缠量子态的基本方案 |
| 4.1.3 频率纠缠的Hong-Ou-Mandel干涉 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.2.1 偏振和频率纠缠的单独测量 |
| 4.2.2 Hong-Ou-Mandel干涉后超纠缠量子态的验证 |
| 4.3 高维量子纠缠的验证 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于频率纠缠的量子精密测量 |
| 5.1 可调频率纠缠态的制备 |
| 5.2 频率纠缠的干涉模型 |
| 5.3 基于频率纠缠的HOM干涉仪的测量精度 |
| 5.3.1 基于频率纠缠的HOM传感器的Fisher information |
| 5.3.2 频率纠缠的Quantum Cramer-Rao bound |
| 5.4 基于频率纠缠的温度传感器 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 基于自旋和轨道角动量的通用量子路由 |
| 6.1 多自由度的量子路由 |
| 6.1.1 用于单光子偏振编码的量子路由 |
| 6.1.2 用于单光子轨道角动量编码的量子路由 |
| 6.1.3 用于单光子自旋和轨道角动量编码的量子路由 |
| 6.2 多层次量子路由 |
| 6.3 协议分析和方法讨论 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 反事实量子通信 |
| 7.1 基于不可信任中继的远距离反事实量子通信协议 |
| 7.1.1 反事实量子密码网络 |
| 7.1.2 性能分析和实现方案 |
| 7.2 三方反事实纠缠分发 |
| 7.2.1 基于光开关的三方反事实纠缠分发 |
| 7.2.2 长距离三方反事实纠缠分发 |
| 7.2.3 性能分析和实现方案 |
| 7.3 基于量子点的多用户反事实纠缠分发 |
| 7.3.1 多方反事实纠缠分发 |
| 7.3.2 性能分析和实现方案 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 本文总结 |
| 8.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）量子纠缠与量子导引的性质研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子纠缠和量子导引 |
| 1.1.1 量子纠缠和量子导引的概念 |
| 1.1.2 量子纠缠和量子导引的研究意义 |
| 1.2 量子纠缠和量子导引的研究现状 |
| 1.2.1 量子纠缠的研究现状 |
| 1.2.2 量子导引的研究现状 |
| 1.3 量子纠缠和量子导引在量子信息中的应用 |
| 1.4 本文的主要工作和工作安排 |
| 第二章 量子纠缠态的制备 |
| 2.1 量子纠缠简介 |
| 2.1.1 量子纠缠的定义 |
| 2.1.2 量子纠缠的类型 |
| 2.1.3 偏振量子比特 |
| 2.2 基础实验元件简介 |
| 2.2.1 波片 |
| 2.2.2 分束器 |
| 2.2.3 偏振分束器 |
| 2.2.4 探测系统 |
| 2.3 参量下转换制备量子纠缠态 |
| 2.4 “三明治”型纠缠光源 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 纠缠光子对的操纵与应用 |
| 3.1 双光子纠缠光源的制备 |
| 3.2 双光子纠缠光源的应用 |
| 3.2.1 可控消相干通道 |
| 3.2.2 实验装置及结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 实验验证几何型导引不等式 |
| 4.1 量子导引简介 |
| 4.2 几何型导引不等式 |
| 4.3 实验结果及解释 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 内容总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 致谢 |
（6）多光子纠缠态的制备与操控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子纠缠的研究背景与意义 |
| 1.1.1 量子纠缠的研究背景 |
| 1.2 纠缠光子源的实验平台 |
| 1.3 量子纠缠光源的国内外发展现状 |
| 1.4 本文的主要工作及内容安排 |
| 第二章 量子纠缠背景知识介绍 |
| 2.1 多光子纠缠的理论研究工具 |
| 2.1.1 量子系统的描述 |
| 2.1.2 量子纠缠的描述 |
| 2.2 参量下转换过程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 双光子纠缠态的制备与操控 |
| 3.1 高保真双光子纠缠源的制备 |
| 3.1.1 三明治型高保真双光子纠缠源 |
| 3.1.2 参数估计 |
| 3.2 参数可调的Werner态光源 |
| 3.2.1 退极化通道 |
| 3.2.2 参数可调的Werner态制备方案 |
| 3.2.3 Werner态光源检验 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 三光子纠缠态的制备与操控 |
| 4.1 三光子纠缠态类型 |
| 4.2 Hong-Ou-Mandel干涉原理 |
| 4.3 三光子GHZ型纠缠态的制备 |
| 4.3.1 三光子GHZ型纠缠态制备方案 |
| 4.3.2 三光子GHZ型纠缠态实验检验 |
| 4.4 实验验证Mermin不等式的违背 |
| 4.4.1 不等式原理 |
| 4.4.2 Mermin不等式违背结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 程序清单 |
| 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录3 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录4 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（7）双量子系统纠缠态的制备方法及其特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 量子系统及其状态 |
| 1.1.2 量子纠缠的概念和分类 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 部分受激拉曼绝热通道技术发展过程及研究现状 |
| 1.2.2 自发参量下转换技术的发展过程及现状 |
| 1.3 本论文研究的意义和结构安排 |
| 1.3.1 本论文研究的意义 |
| 1.3.2 本论文的内容安排 |
| 第2章 相关理论基础 |
| 2.1 部分受激拉曼绝热通道技术 |
| 2.1.1 受激拉曼绝热通道技术 |
| 2.1.2 部分受激拉曼绝热通道技术 |
| 2.2 自发参量下转换 |
| 2.2.1 实验原理 |
| 2.2.2 Ⅰ型匹配和Ⅱ型匹配的区别 |
| 2.2.3 自发参量下转换产生纠缠光子对的原理 |
| 2.2.4 量子干涉和HOM干涉仪 |
| 2.3 本章总结 |
| 第3章 部分受激拉曼绝热通道技术制备双原子系统纠缠态 |
| 3.1 量子系统调控模型的建立 |
| 3.2 基于半反直觉脉冲序列和半直觉脉冲序列的纠缠态制备 |
| 3.2.1 半反直觉脉冲序列和半直觉脉冲序列的设计 |
| 3.2.2 纠缠态制备过程的仿真实验及其结果分析 |
| 3.3 采用π脉冲制备纠缠态 |
| 3.3.1 π脉冲控制场的设计 |
| 3.3.2 基于π脉冲方法制备纠缠态的系统仿真实验及其结果分析 |
| 3.4 本章总结 |
| 第4章 基于自发参量下转换制备纠缠光子态特性的研究 |
| 4.1 自发参量下转换制备系统纠缠态的过程 |
| 4.2 Ⅱ型自发参量下转换纠缠光子对的关联特性分析 |
| 4.2.1 纠缠光子对联合光谱 |
| 4.2.2 以脉冲光和连续光作为泵浦源双光子特性的区别 |
| 4.2.3 脉冲光的频宽对下转换联合光谱的影响 |
| 4.2.4 晶体的厚度对下转换联合光谱的影响 |
| 4.2.5 特殊特性的双光子态生成 |
| 4.3 Ⅱ型自发参量下转换纠缠光子对的干涉特性 |
| 4.3.1 单光子波包光谱 |
| 4.3.2 纠缠光子对的符合计数率 |
| 4.4 本章总结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（8）量子定位技术综述（论文提纲范文）
| 1 QPS定位原理及其研究进展 |
| 1.1 QPS技术的研究进展 |
| 1.2 QPS定位原理 |
| 2 QPS的关键技术 |
| 2.1 量子时钟同步(QCS) |
| 2.2 双光子纠缠态的制备 |
| 2.3 单光子信号的探测 |
| 3 总结与展望 |
（9）基于线性光学的量子信息应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 第2章 线性光学系统中的基本概念 |
| 2.1 量子信息中的一些基本概念 |
| 2.1.1 量子关联和量子纠缠 |
| 2.1.2 量子退相干和量子测量 |
| 2.2 线性光学中的基本实验技术 |
| 2.2.1 单光子态和纠缠态的制备 |
| 2.2.2 线性光学中的测量 |
| 2.3 自发参量下转换制备非经典光源 |
| 2.3.1 自发参量下转换中的双光子波函数 |
| 2.3.2 SPDC双光子态的时间性质 |
| 2.3.3 SPDC双光子态的空间性质 |
| 2.3.4 SPDC双光子的时空分布对偏振纠缠度的影响 |
| 附表 |
| 第3章 测量导致的量子纠缠恢复 |
| 3.1 理论描述 |
| 3.1.1 消位相环境的实验实现 |
| 3.1.2 消相位环境中通过测量恢复纠缠 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 纠缠动力学 |
| 3.2.3 非局域性的恢复 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 部分坍缩测量和恢复的非局域性的实验验证 |
| 4.1 理论描述 |
| 4.1.1 部分坍缩测量和恢复操作的实验实现 |
| 4.1.2 部分坍缩测量和恢复中非局域性的理论描述 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 部分坍缩测量和局域恢复的刻画 |
| 4.2.3 部分坍缩测量和非局域恢复 |
| 4.2.4 量子态非局域性的恢复 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 利用弱测量实现精密相位估计 |
| 5.1 量子弱测量 |
| 5.1.1 双态矢量描述 |
| 5.1.2 量子弱测量和弱值 |
| 5.2 利用弱测量实现精密相位估计 |
| 5.2.1 弱测量实现精密相位估计的频域分析 |
| 5.2.2 通过弱耦合引入弱值的虚部 |
| 5.3 实验演示 |
| 5.4 小结和讨论 |
| 第6章 在量子非平衡动力学过程中对Kibble-Zurek机制的定量验证 |
| 6.1 理论背景 |
| 6.1.1 Kibble-Zurek机制 |
| 6.1.2 Landau-Zener动力学模型 |
| 6.1.3 Landau-Zener动力学模型在Kibble-Zurek机制下的描述 |
| 6.2 利用线性光学系统定量研究Kibble-Zurek机制 |
| 6.2.1 量子模拟 |
| 6.2.2 线性光学系统中实现Landau-Zener模型 |
| 6.2.3 利用线性光学系统定量研究Kibble-Zurek机制 |
| 6.3 讨论与小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（10）基于纠缠光源的量子成像理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 表目录 |
| 图目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 量子成像的发展历程 |
| 1.1.1 量子成像的由来 |
| 1.1.2 纠缠光源符合成像 |
| 1.1.3 经典光场关联成像 |
| 1.1.4 量子成像的应用 |
| 1.2 量子成像的理论基础 |
| 1.2.1 基于统计光学的经典解释 |
| 1.2.2 基于双光子干涉的量子解释 |
| 1.2.3 基于“Advanced Wave”理论的唯像解释 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第二章 基于纠缠光源的量子成像理论研究 |
| 2.1 自发参量下转换 |
| 2.2 纠缠光源的数学描述 |
| 2.3 高斯型描述光源干涉理论 |
| 2.4 Sinc型描述光源干涉理论 |
| 2.5 数值模拟 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 基于纠缠光源的量子成像实验研究 |
| 3.1 量子光学器件 |
| 3.1.1 波片 |
| 3.1.2 极化片 |
| 3.1.3 分束器 |
| 3.1.4 偏振分束器 |
| 3.2 量子成像数据采集系统 |
| 3.3 纠缠光源简介 |
| 3.3.1 双光子纠缠 |
| 3.3.2 三光子纠缠 |
| 3.4 光源性质测试 |
| 3.5 补偿系统对量子成像的影响 |
| 3.6 物体-光阑距离对量子干涉成像的影响 |
| 3.6.1 量子干涉成像实验 |
| 3.6.2 量子干涉成像理论解释 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 泵浦光聚焦对量子成像影响的实验研究 |
| 4.1 泵浦光聚焦对纠缠光源影响的理论分析 |
| 4.2 泵浦光聚焦下量子成像实验 |
| 4.3 泵浦光聚焦时的量子成像重现 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 近红外上转换单光子探测器 |
| 5.1 单光子探测器 |
| 5.1.1 单光子探测的意义 |
| 5.1.2 近红外单光子探测器 |
| 5.1.3 上转换单光子探测器 |
| 5.2 频率转换——准相位匹配技术 |
| 5.3 基于PPLN波导的上转换单光子探测器 |
| 5.3.1 周期性极化铌酸锂波导 |
| 5.3.2 基于PPLN波导的上转换单光子探测器 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 在读期间发表论文情况 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、Ⅱ型晶体的厚度对纠缠双光子对的四阶干涉可见度的影响（论文参考文献）
- [1]量子纠缠源制备方法[J]. 王武楠,王海龙,石岩,赵春柳,陈君,赵天琦,金尚忠. 光通信技术, 2021(11)
- [2]基于BD干涉仪的隐藏非局域性研究与可调双光子态制备[D]. 汪垟. 南京邮电大学, 2020(02)
- [3]可控变量对量子纠缠态制备的影响[D]. 李婷玉. 沈阳工业大学, 2019(08)
- [4]光子纠缠在量子信息处理中的应用[D]. 陈圆缘. 南京大学, 2019(11)
- [5]量子纠缠与量子导引的性质研究及其应用[D]. 王涔洋. 南京邮电大学, 2018(02)
- [6]多光子纠缠态的制备与操控[D]. 刘童俊. 南京邮电大学, 2018(01)
- [7]双量子系统纠缠态的制备方法及其特性研究[D]. 商燕. 中国科学技术大学, 2018(12)
- [8]量子定位技术综述[J]. 黄红梅,许录平. 激光杂志, 2015(11)
- [9]基于线性光学的量子信息应用研究[D]. 许小冶. 中国科学技术大学, 2013(10)
- [10]基于纠缠光源的量子成像理论与实验研究[D]. 郑名扬. 中国科学技术大学, 2013(10)