光量子態(tài)的多體糾纏及其在量子相位估計(jì)的潛在應(yīng)用.pdf

1、本學(xué)位論文以糾纏態(tài)作為研究對(duì)象，系統(tǒng)的研究了糾纏態(tài):N00N態(tài)和糾纏相干態(tài)(entangled coherent states，ECS)的糾纏度，N00N態(tài)的制備以及N-光子態(tài)的Fisher信息。
　　首先，回顧光場(chǎng)各種量子態(tài)并且介紹糾纏的度量，Logarithmic negativity的定義和量子Fisher信息(quantum Fisher information，QFI)的定義，系統(tǒng)闡述了兩種高斯態(tài)相干直積態(tài)和雙模壓縮真空

2、態(tài)的糾纏度，相干態(tài)與真空態(tài)以及相干態(tài)與壓縮真空態(tài)的直積態(tài)的相位靈敏度，以及兩種糾纏態(tài)N00N態(tài)和糾纏相干態(tài)在理想情況下的量子Fisher信息。
　　在第三章中，本文進(jìn)一步研究了非高斯態(tài)即糾纏態(tài)N00N態(tài)和糾纏相干態(tài)的糾纏特性。通過(guò)把相干態(tài)分解為|α＞=c0|0＞+√1-c20|α＞，分別得到了有無(wú)光子損耗情況下Logarithmic negativity EN的解析表達(dá)式。理想情況下，N00N態(tài)的糾纏度為1;隨著|α|2→∞，EC

3、S態(tài)的糾纏度從0逐漸增加到1.當(dāng)存在光子損耗時(shí)，在光子數(shù)較大的情況下，隨著光子透射率的降低N00N態(tài)糾纏度的衰減要快于ECS態(tài)，最后通過(guò)優(yōu)化糾纏度得到一個(gè)最優(yōu)的糾纏相干態(tài)。
　　作為本論文的重點(diǎn)內(nèi)容，在第四章中研究最大光路糾纏態(tài)N00N態(tài)的制備。通過(guò)后選擇測(cè)量的方法，當(dāng)雙模馬赫-曾德(Mach-Zehnder，MZI)干涉儀的輸入態(tài)為相干態(tài)與壓縮真空直積態(tài)時(shí)，可制備最大光路糾纏N00N態(tài):(|N，0＞+ exp(iψ)|0，N＞)