量子光学学报杂志

玻色—爱因斯坦凝聚体的相干寿命的光学操控及其应用

关键词: 相干寿命  光学操控  非线性原子光学  集成原子光学  原子干涉仪  原子钟  

原子玻色 -爱因斯坦凝聚体 (BEC)所展现出的宏观量子相干性在非线性原子光学、集成原子光学 ,以及高精密原子测量仪器 ,比如原子干涉仪 ,原子陀螺仪 ,原子钟等方面有着潜在的应用。然而 ,当前实验室中所实现的玻色 -爱因斯坦凝聚体由于存在环境及内禀消相干机制 ,如三体重组合碰撞等 ,其相干寿命仅仅在几秒到几分钟的范围。这样短的相干寿命是当...

“Negative” Hartman Effect in One-dimentional Photonic Crystals with Negative Refractive Materials

关键词: 一维光子晶体  负折射材料  电磁场  正折射系数  

量子密码研究的进展与方向

关键词: 量子密码  量子通信  量子电子学  安全性能  

由于重要的应用需求牵引 ,量子密码技术在最近的两年内取得了长足的进步 ,传输距离延长了近 10 0公里 ,稳定性和安全性也都有大幅度的提高。本文基于国内外的最新报道和作者的实际体会 ,对量子密码术研究的关键性进展进行了评述。鉴于量子密码技术已近实用化 ,作者提出了建立我国量子密码系统安全评价标准的建议。最后 ,本文还讨论了量子密码技...

Modified Optical Properties of Semiconductor Quantum Dots by Photonic Structures

关键词: 半导体量子点  修正光学性能  光子结构  光子晶体  发射寿命  

Specially designed photonic structures, such as photonic crystals, can prevent light from propagating in certain directions with specified frequencies. Such photonic stsuctures exhibit many unique features that are highly desirable for the manufacture of photonic integrated circuits. There has been great interest in ...

连续变量受控密集编码量子通讯与无条件纠缠交换的实验实现

关键词: 量子通讯  纠缠交换  非简并光学参量放大器  分束器  连续变量受控密集编码  

利用运转于参量反放大状态的非简并光学参量放大器 (NOPA)所产生双组份EPR纠缠态光场 ,经分束器线性光学变换 ,我们获得了完全的三组份不可分态。所产生的三个空间分离的光学模具有三模正交振幅与相对正交位相量子关联特性。将三个纠缠光学模分别分配到发送站 (Alice)、接收站 (Bob)与控制站(Claire) ,我们完成了连续变量受控密集编码 (controll...

北京大学玻色—爱因斯坦凝聚的实现及研究进展

关键词: 北京大学  quic磁阱  蒸发冷却系统  吸收成像系统  ccd数据采集处理系统  

在这里我们报道北京大学玻色 -爱因斯坦凝聚的实现和研究进展。观察到单个和多个组分的 87Rb玻色 -爱因斯坦凝聚的形成。介绍了北京大学玻色 -爱因斯坦凝聚的实验系统 ,包括达到 10 - 11毫巴的双磁光阱超高真空系统 ,大功率半导体激光系统 ,激光稳频和频率控制系统 ,QUIC磁阱及磁阱的控制系统 ,蒸发冷却系统 ,吸收成像和CCD数据采集处理系统 ,La...

Quantum and Classical Coincidence Imaging in Spontaneous Parametric Down-conversion

关键词: 双光子相干图像  量子相干图像  经典相干图像  参数下转换  量子光学  

多光子DFS在实际应用中的局限

关键词: 无消相干子空间  量子计算  量子通信  集体消相干  

无消相干子空间 (DFS)是量子计算和量子通信中克服集体消相干的一种卓有成效的方法。尤其是在光子进行量子通信中 ,DFS明显优于其他方案。我们的研究指出 ,现有的自发参量下转换方法制备的多光子DFS态并不能够克服“集体消相干” ,它在应用中有很大的局限。文章给出了可能的解决办法

量子非局域性与信息熵

关键词: 量子非局域性  信息熵  量子信息  hilbert空间  纠缠态  量子态  

电磁场量子态的测量和重构之研究进展

关键词: 电磁场  量子态测量  量子信息科学  量子态重构  行波场  

本文介绍电磁场量子态的测量和重构的最新研究进展 ,以及与量子信息科学的联系。对行波场和腔场 ,分别讨论单模情况、双模情况和多模情况 ,既介绍理论方案 ,也介绍实验实现。

可扩展的容错量子计算

关键词: 消相干  容错量子计算  量子计算机  量子编码  量子电子学  约瑟芬结电荷qubit系统  

消相干是量子计算机的物理实现所面临的一个主要的障碍。在现存的消相干物理因素无法消除的情况下 ,采用量子编码可以部分地克服这一障碍。但是 ,为了实现大规模的可扩展的量子计算 ,用于做容错计算的编码空间也应相应地能够被级联、扩展。我们考虑在某些具有局域噪声行为的系统中 ,如何级联它们的编码空间 ,实施容错的量子计算。具体而言 ,我们...

量子隐形传态看作量子信道

关键词: 量子隐形传态  量子信道  量子电子学  密度算符  pauli算符  

非理想的纠缠资源和非标准的量子隐形传态操作导致非理想的量子态传输。本文从Nielsen -Caves理论出发 ,导出了非理想的量子隐形传态过程对应的量子信道的明显表达式。这给我们提供了对量子隐形传态的新认识 ,即量子隐形传态过程可等效地看作量子态依次通过三个量子信道的过程 ,这三个信道分别对应于发送者的测量、纠缠态和接收者的操作。特别地...

噪声信道下的远程混态制备

关键词: 量子信息  噪声信道  量子信息传输  量子隐形传态  

量子信息过程实际上也就是量子态的制备 ,操作 ,传输的过程。量子隐形传态 (quantumteleporation)给我们提供了一种远程制备量子态的方法。近来 ,远程态制备 (remotestatepreparation)的研究越来越受到人们的关注。它给我们提供了一种新的远程制备量子态的方法。与量子隐形传态不同的是 :传送方 (Alice)知道要传送的态 ,并且接收方知道要传送态...

利用明亮纠缠光的连续变量量子离物传态的实验研究

关键词: 连续变量  量子离物传输  正交位相关联  双模压缩纠缠态  纠缠光源  量子通信  

我们利用单个II类相位匹配OPA产生的双模压缩态实现连续变量压缩纠缠态 ,完成了连续变量量子离物传态。利用II类相位匹配OPA参量缩小过程可以实现正交振幅反关联、正交位相关联的压缩纠缠态 ,与运转于阈值以下的OPO产生的正交振幅关联、正交位相反关联的压缩纠缠态相比 ,这种纠缠可以采用直接平衡测量的方法完成Bell态测量。利用双KTP补偿非线性...

基于碰撞产生的频域和时域内的量子干涉效应研究

关键词: 量子干涉效应  量子信息  频域空间  时域空间  

从理论和实验两方面对以往较少涉及的原子 -分子混合体系中基于碰撞而产生间距较大多能级间的相干和两延时波包间的相干及量子干涉效应进行研究 ,揭示通过碰撞这种非相干过程可产生在频域内具有较大能级间距多能级间的相干和时域内两延时波包间的相干。运用半经典密度矩阵理论及缀释态理论对碰撞产生的多能级系统量子干涉效应进行计算和分析 ;同...

三共振Ⅱ类倍频过程中基频场的纠缠特性研究

关键词: 量子信息  量子电子学  量子起伏  量子纠缠  泵浦参数  关联噪声  

注入原子相干性对双模MAZER的影响

关键词: 双模微脉塞  超冷v型三能级原子注入  原子物理学  发射几率  透射几率  耦合强度  

首先简单介绍超冷原子注入的微脉塞 (MAZER)的基本理论和研究进展 ,然后具体介绍我们目前关于超冷V型三能级原子注入的双模微脉塞 (双模MAZER)的研究工作。我们研究了原子相干性对这种双模MAZER系统中原子的发射几率和原子通过腔的透射几率的影响。结果表明 ,原子的发射几率随腔长变化的曲线中存在共振峰和非共振平台 ;当两个模的耦合强度之比一...

由m阶Bogoliubov变换产生一类新的非经典态

关键词: bogoliubov变换算符  双光子相干态  量子光学  准几率分布函数  激发度  

我们应用高阶的Bogoliubov变换算符b+=ν a+ μ a+作用在双光子相干态上 (或最小不确定压缩态 ) ,构造了一类新的非经典态广义激发双光子相干态。在双光子相干态表象中 ,我们给出了广义激发的双光子相干态的量子统计性质以及相位空间的准几率分布函数的解析表达式 ,我们选择某些特殊值λ和ρ时 ,这个态可约化为曾经报道过的其他类型的相干态 ,其数值...

Entanglement Capabilities of Non-local Hamiltonians with Maximally Entangled Ancillary Particles

关键词: 非局部哈密顿量  纠缠态  辅助粒子  最大纠缠量  量子系统  

Stability of Pairwise Entanglement in Decoherence Environment

关键词: 双向纠缠系统  脱散环境  稳定性分析  量子信息  反铁磁自旋相  

利用一般的纠缠态进行确定性的远程态制备

关键词: 量子传输  纠缠态  量子态  量子通信  量子电子学  

远程态制备是一种新的传送量子态的方法 ,发送者确切的知道她所传送的量子态。如果不利用纠缠 ,要进行确定性的任意态的远程制备需要传递无穷多的经典信息。我们发现使用一般的纠缠纯态就可以将态制备中的经典通信量降为一个有限值 ,该值的大小和所使用的纠缠态有关。

Photon Statistics of Single-Photon Quantum States in Real Single Photon Detection

关键词: 光子统计  单光子量子态  单光子探测  光子分布  量子信息  

局域密度矩阵与全局矩阵的相容条件

关键词: 局域密度矩阵  全局矩阵  厄密矩阵  量子信息  相容条件  

判断一组给定的正定的厄密矩阵 ,是否可以由一个多粒子的密度矩阵通过约化掉一些粒子后来得到的(相容问题 )是一个非常重要的物理问题。它也是当前量子信息学中一个引起广泛关注的问题 ,它与多粒子纠缠有着密切的联系。我们给出了相容问题的一些必要条件。1.我们给出了任意维的单体密度矩阵与NA ×NB 维两粒子密度矩阵的相容条件。2 .我们给出了...

未知高维量子态的概率隐形传送

关键词: 量子隐形传送  高维量子态  概率传送  量子通道  量子信息  

研究了未知的多维量子态的概率量子隐形传送问题。文中提出利用一个部分的三维两粒子纠缠态作为量子通道 ,概率传送未知的三维单粒子态的方案 ;然后通过利用两个部分的三维两粒子纠缠态作为量子通道 ,又提出了一种概率隐形传送未知的三维两粒子纠缠态的方案。并且对它们进行了推广 :通过利用N个部分的d维两粒子纠缠态作为量子通道 ,可以把这种方...

量子信道容量的数值计算方法

关键词: 量子通信  量子信道容量  量子信息  数值计算  

无论在经典信息论中 ,还是在量子信息论中 ,信道容量的确都是一个重要的问题。根据量子信息辅助资源的选择 ,传输协议的选择 ,及信号携带的是经典信息还是量子信息 ,一个量子信道上面可以定义多种容量。比如量子信道量子容量、量子信道经典容量、纠缠辅助的量子信道容量和经典辅助量子容量。其中量子信道的经典容量和纠缠辅助的量子信道容量的计...

实现光子的远程量子操作

关键词: 量子纠缠态  量子信息  量子隐形传态  量子密集编码  量子密码  单光子偏振态  

量子纠缠的非局域性质为量子信息应用提供了强有力的工具 ,利用量子纠缠态可以实现量子隐形传态、量子密集编码、量子密码、远程量子态制备、远程量子态测量。这里 ,我们将给出一个基于两粒子纠缠态的利用局域操作和经典通信的远程量子操作的实验方案。该方案可以实现对单光子偏振态在Bloch球空间中绕固定方向进行任意旋转操作 ,或者绕任意方向...

基于量子纠缠的量子控制反馈通道设计

关键词: 量子纠缠  量子反馈控制  反馈通道设计  量子信息  量子通信  

在量子反馈控制中 ,传感器从被控量子系统上获得有关系统的信息 ,控制器对这些信息进行处理并反馈到系统 ,从而以一种期望的方式来对量子系统进行主动控制。马尔可夫量子反馈、贝叶斯量子反馈、含时延非马尔可夫量子反馈等传统量子反馈控制都用到了来自测量结果的反馈信息 ,控制器处理经典信息 ,反馈环中没有建立有效的量子通道。最近的相干量子...

自发参量下转化光子对的轨道角动量

关键词: 自发参量  下转换过程  轨道角动量  拉盖尔系数  量子信息  

自发参量下转换过程中产生的光子对的轨道角动量是纠缠的。我们计算了薄晶体产生的光子对轨道角动量的相对振幅。结果显示相对振幅依赖于两个拉盖尔系数l和p。我们还讨论了实验中用来模式分析的全息片和单模光纤的影响。我们认为下转换光子对轨道角动量的无限维在实际中只有有限维是可用的。

纠缠双光子‘鬼场’成像中的信噪比研究

关键词: 鬼场成像  纠缠双光子光源  信噪比  光学传递函数  量子光学  

近年来 ,鬼场成像引起了人们很大的研究兴趣。基于纠缠双光子光源的鬼场成像理论已在文献中得到了详细分析。但是直到目前仍没有工作对纠缠双光子‘鬼场’成像中的信噪比问题进行研究。本文通过计算相应算符的期望值 ,得到了计算纠缠双光子‘鬼场’成像系统信噪比的一般公式。并对线性平移不变成像系统进行了具体分析。我们发现信噪比和成像系统...

飞秒激光诱导瞬态光栅多级衍射

关键词: 瞬态光栅测量法  时间分辨四波混频技术  介质折射率  飞秒激光  布拉格衍射  

瞬态光栅测量法是一种时间分辨四波混频技术 ,它是研究介质非线性特性一种重要的手段。这种瞬态光栅测量方法对任何导致介质折射率改变相当灵敏 ,因而被广泛应用于研究物理和化学动力学过程。在介质中 ,当两束泵浦光在空间和时间上重合时 ,就构成一个光栅 ,光栅空间周期Λ=λex/ 2sin(θ/ 2 ) ,λex 是激发波长 ,θ是两束激发光束之间的夹角。另外一...

以磁场中海森堡链作为通道的纠缠隐形传递

关键词: 磁场  海森堡链  隐形传态理论  哈密顿量  量子信息  纠缠信息  

高输出高稳定外腔谐振倍频Nd：YAP／KTP激光器

关键词: 钕掺杂  驻波倍频腔  基频功率  频率稳定性  

将一块a -切割KTP晶体的一个端面作为一个腔镜 ,与另一个输入镜组成半整块的驻波倍频腔 ,在输入基频功率为 1.18W时 ,通过谐振倍频获得了 84 9mW的 0 .5 4μm绿光。绿光功率波动小于± 0 .6 5 % ,绿光在 1min和 30min的频率稳定性分别优于± 2 90KHz和± 2 .3MHz。

双量子系统任意态的条件熵纠缠度

关键词: 量子纠缠  双量子系统  条件熵纠缠度  量子论  

从量子纠缠的熵特征 -负值量子条件熵出发 ,我们提出了双量子系统任意态的新的纠缠量度 -条件熵纠缠度。我们证明了条件熵纠缠度具有纠缠的单调性 ,满足作为一个好纠缠量度的基本条件。作为一个应用 ,我们利用条件熵纠缠度研究了同时与真空腔场相互作用的两个全同二能级原子之间的纠缠。我们讨论了两原子初态对所考虑系统条件熵纠缠度的演化 ,并...

Ⅴ型系统中自发辐射相干效应对无反转粒子数激光产生条件的影响

关键词: 自发辐射相干效应  无反转激光  量子相干效应  量子信息论  

本文从理论上讨论了自发辐射相干效应 (SpontaneouslyGeneratedCoherence ,简记为SGC)对V型原子中无反转激光 (LasingWithoutInversion ,简记为LWI)产生条件的影响。在V型原子中 ,当其上两个能级为简并或近简并能级时 (如Zeeman分裂能级 ) ,会出现SGC效应。研究表明 ,在SGC效应起作用的情况下 ,无需外加非相干泵浦场或者两上能级间的粒子数的衰...

表面空心光束列阵的产生及其在原子分子光学中的应用

关键词: 原子分子光学  表面空心光束列阵  特征参数  蓝失谐频率  有效光学势  

本文提出了一种采用柱面微透镜列阵与二元位相型光栅组合并利用两束平面光波照明在芯片表面附近产生一维聚焦暗中空光束原子或分子波导列阵的新方案 ,计算与分析了暗中空光管列阵的光强分布和导引85Rb冷原子的光学势分布 ,讨论了暗中空光管的特征参数与光学系统参数的关系。结果表明 :若用波长为 0 .78μm ,光强为 7.0× 10 3W /m2 和蓝失谐频率为...

一种广义的J—C模型：相互作用场频率随时间变化

关键词: 布居数反转  相互作用  单模电磁场  二能级原子  高能物理学  

J -C模型描述了二能级原子与单模电磁场的相互作用。在研究光与物质相互作用问题中 ,J -C模型在理论和实验方面均受到了广泛的关注。在本工作中 ,我们考虑了一种广义的J -C模型 ,即相互作用光场频率随时间以正弦形式作小量变化的情形。通过数值求解相互作用系统的运动方程 ,研究了频率变化对原子布居数反转性质、相互作用场的压缩性质、关联性质...

实现冷原子或冷分子囚禁的可控制光学双阱及其光学晶格

关键词: 光学双阱  光学晶格  冷原子囚禁  冷分子囚禁  量子光学  

本文提出了一种采用二元位相型光栅与微透镜列阵组合的光学系统实现冷原子或冷分子囚禁的可控制光学双阱列阵方案。在该方案中 ,如果将光栅相对于透镜位置作一微小移动 ,即可实现光学双阱列阵到单阱列阵的连续双向演化 ;且当采用多束不同传播方向的平面光波照明时 ,可获得多种不同晶格类型的双阱或单阱列阵 ,从而实现冷原子或冷分子的一维或二维...

通过腔QED实现量子可控相位反转门

关键词: 量子可控相位反转门  单光子脉冲  腔qed技术  量子计算机系统  量子电子学  

我们提出了一种实现量子可控相位反转门 (CPF)的方法 ,基于的是单光子脉冲和各携带有一个三能级离子的两个微球腔之间的相互作用。这种离子之间的CPF门具有高保真度和低错误率 ,并且稳定 ,易于扩展。在当前的腔QED技术下 ,我们的方案更有可操作性 ,在未来的量子计算机系统中有可能成为一个可应用的基本单元。

Coherent Hole-burning, Mollow Absorption Effect,and Four-wave Mixing in Cycling Transition Fe=0←→Fg=1 Subject to a Magnetic Field

关键词: 磁场  mollow吸收效应  四波混频技术  量子相干效应  循环转换  

利用光学腔中的原子实现纠缠制备与量子通信

关键词: 量子通信  光学腔  纠缠制备  epr态  偏振分束器  单光子探测器  量子编码  

我们提出了一个将不同腔中的原子纠缠于EPR态的方案 ,该系统包含五能级的单原子 ,将其置于存在外驱动场的光腔中 ,原子与环境通过一个部分透光的镜子交换能量 ,光腔的输出由单光子探测器接收。同时我们将其应用于量子通信 ,给出了一种准安全的应用———安全直接通信。与其他量子密码方案相比 ,本方案具有即时性 ,信息能在传输过程中被编码。通...