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压缩态光场在光纤信道传输过程中的量子误差修正

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量子光学学报 2024年第2期 73-79页

作者：康国辉冯晋霞李渊骥张宽收量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学光电研究所极端光学协同创新中心山西大学

本文提出了四光纤通道量子误差修正方案，利用建立关联噪声通道实现量子态在光纤信道传输时的量子误差修正，完成压缩态光场在光纤信道的有效传输。理论分析了方案中光纤关联噪声通道的关联度、光纤传输距离、本底振荡光的功率等参数对... 详细信息

本文提出了四光纤通道量子误差修正方案，利用建立关联噪声通道实现量子态在光纤信道传输时的量子误差修正，完成压缩态光场在光纤信道的有效传输。理论分析了方案中光纤关联噪声通道的关联度、光纤传输距离、本底振荡光的功率等参数对量子误差修正的影响。光纤传输距离和本底振荡光功率越大，引入的额外噪声功率越大。光纤关联噪声通道的关联程度越高，量子误差修正效果越好。当光纤关联噪声通道为理想关联噪声通道时，额外噪声可以被完全去除，压缩态光场的量子特性随着传输距离的增加不会消失。当光纤关联噪声通道只有部分关联时，也可实现压缩态光场在光纤信道传输过程中的量子误差修正。该研究为城域的连续变量光纤量子信息等研究奠定基础。

关键词：压缩态光场额外噪声光纤信道量子误差修正

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压缩态光场发生器

量子光学学报 2024年第1期30卷 F0002-F0002页

压缩态光场发生器是集基波和二次谐波双波长输出的连续单频激光器、光学参量放大器(OPA)与平衡零拍探测器为一体,直接产生单模振幅压缩态光场的装置,并能通过所附的探测系统定量测定压缩度。该压缩态光场发生器可用于量子信息及量子测... 详细信息

压缩态光场发生器是集基波和二次谐波双波长输出的连续单频激光器、光学参量放大器(OPA)与平衡零拍探测器为一体,直接产生单模振幅压缩态光场的装置,并能通过所附的探测系统定量测定压缩度。该压缩态光场发生器可用于量子信息及量子测量领域。

关键词：单频激光器压缩态光场双波长输出二次谐波量子信息发生器量子测量压缩度

基于相干反馈的相敏放大器强度差压缩增强研究

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物理学报 2024年第13期73卷 135-141页

作者：刘婷婷杨晓华韩亚帅王军民山西科技学院通识教育学院晋城048000 安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241000 安徽师范大学光电信息材料功能调控与应用安徽省重点实验室芜湖241000 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

基于原子四波混频的光参量放大器是实现强度差压缩态光场的最有效手段之一.然而,受限于原子蒸气对光场的吸收损耗,其输出的压缩度仍有待提升.光参量放大器输出的非经典光场部分反馈回输入端口,可实现其输出光场量子特性的增强.本文对相... 详细信息

基于原子四波混频的光参量放大器是实现强度差压缩态光场的最有效手段之一.然而,受限于原子蒸气对光场的吸收损耗,其输出的压缩度仍有待提升.光参量放大器输出的非经典光场部分反馈回输入端口,可实现其输出光场量子特性的增强.本文对相干反馈的相敏放大器开展理论分析,研究了其输出光场的强度差压缩与反馈强度、强度增益和损耗的依赖关系.研究结果表明,在无损耗的理想情况下,通过调控反馈强度和位相可实现无穷大的压缩输出.在考虑实际的实验参数条件下,此方案也可在一定的反馈强度范围内和特定的位相条件下,实现显著的压缩增强.本研究结果可为实验实现高质量非经典光场提供有益的参考.

关键词：光参量放大器压缩态光场相干反馈压缩增强

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基于压缩态光场的量子增强型光学相位追踪

物理学报 2023年

作者：孙小聪李卫王雅君郑耀辉山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心山西省光场调控与融合应用技术创新中心

量子增强型光学相位追踪作为高精度跟踪和测量光学相位的量子光学技术，在目标定位、量子测距以及相控阵雷达和唢呐等领域中有着重要应用．本文提出一种基于压缩态光场的量子增强型光学相位追踪协议．采用中心波长为1064 nm的连续固体... 详细信息

量子增强型光学相位追踪作为高精度跟踪和测量光学相位的量子光学技术，在目标定位、量子测距以及相控阵雷达和唢呐等领域中有着重要应用．本文提出一种基于压缩态光场的量子增强型光学相位追踪协议．采用中心波长为1064 nm的连续固体激光光源，结合光学参量振荡器以及Pound-Drever-Hall (PDH)锁定技术，制备得到初始压缩度为8.0±0.2 dB的相位压缩态光场．通过信号调制及解调技术，实现对压缩态光场相位的控制，从而实现对光学相位0-2π范围内的量子增强型追踪．与经典协议相比，这一协议可以将相位追踪的噪声起伏抑制至散粒噪声基准以下至少6.27 dB，实现了相位追踪精度至少76.4%的量子增强．由于到达角估计、相控阵雷达、相控阵唢呐等应用领域对相位测量精度要求极高，这一协议有望将相位估计的精度提高至突破散粒噪声极限，为相关领域提供压缩光源，也为更高精度的空间定位及量子测距技术提供理论和实验基础．

关键词：光学参量振荡压缩态光场相位估计光学相位追踪

压缩态光场实验中的模式匹配与偏频锁定技术研究（英文）

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红外与激光工程 2015年第9期44卷 2655-2660页

作者：曲文艳冯飞宋家争张同意中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室陕西西安710119 中国科学院大学北京100049

光学参量过程是产生压缩光的关键环节,为了提高实验中光学参量振荡腔的稳定性,必须将激光与光学参量振荡腔进行模式匹配,并用锁定技术稳定光学参量振荡腔。理论分析了模式匹配效率对压缩度和偏频锁定技术精度的影响。经过模式匹配之后,... 详细信息

光学参量过程是产生压缩光的关键环节,为了提高实验中光学参量振荡腔的稳定性,必须将激光与光学参量振荡腔进行模式匹配,并用锁定技术稳定光学参量振荡腔。理论分析了模式匹配效率对压缩度和偏频锁定技术精度的影响。经过模式匹配之后,在实验上实现了光学参量振荡腔的锁定,并对锁定后的光学参量振荡腔进行了稳定性测量。理论与实验结果表明:模式匹配效果越好,压缩光的压缩度和偏频技术的锁定精度越高;在较好的模式匹配条件下,光学参量振荡腔的腔长锁定精度为7.35 nm,稳定时间可达2 h以上,能够满足对压缩态光场的探测需要。

关键词：模式匹配偏频锁定技术光学参量振荡腔压缩态光场

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压缩态光场的四阶量子干涉

物理学报 1999年第7期48卷 1230-1235页

作者：张俊香贺凌翔张天才谢常德山西大学光电研究所

采用半经典理论讨论了同一抽运源抽运的两个独立光学参量振荡腔（ＯＰＯ）所产生的压缩态光场的四阶量子干涉效应．结果表明：在ＯＰＯ振荡阈值处，输出光场压缩度最高但四阶量子干涉最弱，条纹可见度为３３３％。

关键词：压缩态光场光学参量振荡腔四阶量子干涉

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宽频带压缩态光场光学参量腔的设计

物理学报 2020年第23期69卷 118-125页

作者：王俊萍张文慧李瑞鑫田龙王雅君郑耀辉山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

压缩态光场是量子光学研究中的一种重要量子资源.在量子信息应用中,压缩态光场的频谱带宽是限制信息传输容量的重要指标.目前,光学参量振荡器是产生强压缩度非经典光场最有效的方法之一.本文通过分析输出耦合镜透射率、线宽、阈值功率... 详细信息

压缩态光场是量子光学研究中的一种重要量子资源.在量子信息应用中,压缩态光场的频谱带宽是限制信息传输容量的重要指标.目前,光学参量振荡器是产生强压缩度非经典光场最有效的方法之一.本文通过分析输出耦合镜透射率、线宽、阈值功率对简并光学参量振荡器频谱带宽的影响,实验完成了低阈值(18 mW)、宽频带(84.2 MHz)、高稳定(锁定基线标准偏差为0.32 MHz)量子压缩器的设计.结果表明,相比单共振光学参量振荡器,双共振腔型具有低阈值、高稳定的特点,更适合于宽频带压缩态光场的制备与实际应用.

关键词：压缩态光场光学参量振荡器泵浦阈值压缩带宽

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压缩态光场在双光子吸收介质中的演化

物理学报 1991年第5期40卷 718-725页

作者：何林生江海河柳尚青夏宇兴中国科学院安徽光学精密机械研究所合肥230031

采用生成函数方法,由光场密度算符主方程,求得光场压缩度s,二阶相干度g^(x)和光子统计分布的严格解析表达式,同时讨论它们随标度时间τ的演化。计算表明,在双光子吸收过程中,虽然压缩度s逐渐减弱,但相当长的时间内光场仍呈现压缩特性;... 详细信息

采用生成函数方法,由光场密度算符主方程,求得光场压缩度s,二阶相干度g^(x)和光子统计分布的严格解析表达式,同时讨论它们随标度时间τ的演化。计算表明,在双光子吸收过程中,虽然压缩度s逐渐减弱,但相当长的时间内光场仍呈现压缩特性;该过程有利于呈现和增强光子反聚束效应和光子亚泊松分布特性;光子分布的振荡特征维持较短一段时间后很快消失。

关键词：压缩态光场双光子吸收介质演化

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压缩态光场发生器

量子光学学报 2023年第1期29卷 F0002-F0002页

关键词：单频激光器压缩态光场双波长输出二次谐波量子信息发生器量子测量压缩度