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作者：邓瑞婕山西大学

学位级别：硕士

光场的量子存储是量子信息网络的必要组成部分,将其运用到量子中继中可以极大的增加量子通讯的范围。为了实现量子存储,我们需要制备与存储介质相匹配的非经典光场,以实现光场和存储介质的相互作用。而且由于受到存储介质中退相干和吸... 详细信息

光场的量子存储是量子信息网络的必要组成部分,将其运用到量子中继中可以极大的增加量子通讯的范围。为了实现量子存储,我们需要制备与存储介质相匹配的非经典光场,以实现光场和存储介质的相互作用。而且由于受到存储介质中退相干和吸收的影响,存储介质释放出的量子态很难保证是一个纯态,而会变成一个热态,因此需要考虑热态在量子存储中的边界与判断标准。为此,我们实验制备了与铷原子D1吸收线相匹配的795nm压缩态光场,计算讨论了制备的压缩热态光场实现量子存储的保真度及其边界的问题,这将为今后开展各种非经典光场的量子存储研究提供理论参考。具体工作如下:(1)利用钛宝石激光器倍频的398nm紫光泵浦光学参量放大器,可以得到与铷原子D1吸收线匹配795nm的压缩态光场。(2)理论分析了利用EIT效应进行压缩热态光场的存储过程,计算了存储后的保真度以及保真度边界,即利用经典手段所能达到的最大保真度。(3)计算了在量子态的存储中,不同输入态对保真度和保真度边界的影响。还分析了不同输入态时,存储保真度与存储效率的关系,以及不同压缩热态达到量子存储所需的最低存储效率。

关键词：压缩热态光场量子存储保真度保真度边界

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基于电磁诱导透明机制的压缩光场量子存储

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物理学报 2017年第7期66卷 297-304页

作者：邓瑞婕闫智辉贾晓军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

光场的量子存储不仅是构建量子计算机的重要基础,而且是实现量子中继和远距离量子通信的核心部分.由于存在不可避免的光学损耗,光学参量放大器产生的压缩真空态光场将变为压缩热态光场,不再是最小不确定态.因此,压缩热态光场的量子存储... 详细信息

光场的量子存储不仅是构建量子计算机的重要基础,而且是实现量子中继和远距离量子通信的核心部分.由于存在不可避免的光学损耗,光学参量放大器产生的压缩真空态光场将变为压缩热态光场,不再是最小不确定态.因此,压缩热态光场的量子存储是实现量子互联网的关键.在原子系综中利用电磁诱导透明机制能够实现量子态在光场正交分量和原子自旋波之间的相互映射,即受控量子存储.本文根据量子存储的保真度边界,研究了实现压缩热态光场量子存储的条件.量子存储的保真度边界是通过经典手段能够达到的最大保真度,当保真度大于该边界时,就实现了量子存储.通过数值计算分析了不同情况下压缩热态光场的量子存储保真度边界,以及存储保真度随存储效率的变化关系,得到了实现量子存储的条件,为连续变量量子存储实验设计提供了直接参考.

关键词：量子存储压缩热态光场保真度

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