電磁誘導(dǎo)透明系統(tǒng)中的量子糾纏及壓縮轉(zhuǎn)換.pdf

1、　　量子信息和量子計算是近十年來迅速發(fā)展起來的，量子力學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。其主要目標(biāo)是充分利用量子態(tài)的相干性，以嶄新的方式進(jìn)行信息的存儲、轉(zhuǎn)換、傳遞和處理，從而完成傳統(tǒng)經(jīng)典方式不能完成的任務(wù)。量子信息過程中的一個重要環(huán)節(jié)就是量子信息的傳遞和轉(zhuǎn)換。由于光子具有最快的傳播速度和很強的穩(wěn)定性，它在量子信息中具有相當(dāng)重要的地位，因此如何實現(xiàn)光子的量子信息的傳遞與轉(zhuǎn)換也就成為了一個重要的課題，而其中一個重要的步驟就是糾纏態(tài)的制備和光場壓縮的

2、轉(zhuǎn)換。本文就如何利用電磁誘導(dǎo)透明系統(tǒng)來實現(xiàn)光子高維糾纏態(tài)的制備及光場與原子系綜之間的壓縮轉(zhuǎn)換進(jìn)行了理論的探討。　　本論文主要研究如何利用電磁誘導(dǎo)透明系統(tǒng)實現(xiàn)光子與光子的高維糾纏，以及光場正交壓縮與原子正交壓縮之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。本論文共分為六章，其中第四章和第五章的全部內(nèi)容是我們自己的工作，各章的具體內(nèi)容如下：　　第一章介紹了電磁誘導(dǎo)透明的歷史以及關(guān)于電磁誘導(dǎo)透明的主要研究成果。第二章系統(tǒng)地介紹了基于單個()型三能級原子的EIT機制的半

3、經(jīng)典理論處理和全量子方法處理。第三章詳細(xì)地闡述了量子糾纏產(chǎn)生的歷史背景及其基本概念。第四章提出了如何利用初始時刻非糾纏的兩束量子光在雙電磁誘導(dǎo)透明系統(tǒng)中制備光子高維糾纏相干態(tài)，并研究了二維、三維以及四維光子糾纏相干態(tài)產(chǎn)生。為了產(chǎn)生這些相干態(tài)，本文利用了全Hamiltonian方法，把雙電磁誘導(dǎo)透明系統(tǒng)中的原子-場相互作用轉(zhuǎn)換為有效的兩模場-場相互作用。在這個過程中，原子與場的偶極相互作用轉(zhuǎn)換成了光子之間有效的非線性相互作用，正是這種有效