光學分束器系統(tǒng)作用下的疊加相干態(tài)的非經典特性研究.pdf

1、近年來，隨著量子力學的發(fā)展，量子信息已經成為現代物理學和信息科學中最前沿的學科之一，量子力學作為人類歷史上最成功的理論與相對論一起構成了現代物理學的理論基礎．量子糾纏已成為量子力學中許多基礎工作的中心，除了這些基礎方面，激發(fā)和操縱糾纏態(tài)對量子信息應用非常重要，如在量子計算、量子傳輸、量子密集編碼、量子密碼學中。量子糾纏被認為是最重要的量子信息源． 本文主要研究了分束器系統(tǒng)作用下疊加相干態(tài)的非經典特性．具體研究了分束器系統(tǒng)對光場糾

2、纏、反聚束、單模壓縮、和壓縮、差壓縮這些非經典特性的影響．第二章簡要介紹分束器的基本理論．第三章介紹光場的非經典特性，包括反聚束、壓縮等，及糾纏的度量方式concurrence的定義及計算．第四章到第五章是本文的工作，得出了一些有意義的創(chuàng)新性結論． 第四章研究了糾纏相干態(tài)作為分束器的輸入態(tài)時，分束器對光場糾纏、反聚束、單模壓縮、和壓縮、差壓縮等非經典特性的影響．通過研究，發(fā)現在一般情況下，輸出態(tài)仍為糾纏態(tài)，分束器使輸出態(tài)的糾纏度

3、小于或等于輸入態(tài)的糾纏度．特別，當分束器上反射光場與透射光場之間的位相差為π/2，3π/2時，輸出態(tài)與輸入態(tài)的糾纏度相同，分束器不改變糾纏度，當分束器透射系數等于反射系數、反射透射光束相位差為0，π，2π時，輸出態(tài)不再為糾纏態(tài)，輸出態(tài)中糾纏消失．因此分束器既能產生糾纏，也能減小糾纏．對反聚束效應與和壓縮效應，分束器對它們無影響．而單模壓縮、差壓縮等效應，分束器對它們有影響。 第五章研究了由分束器等光學元件組成的傅里葉多端口裝置產

4、生糾纏和解糾纏特性，證明了傅里葉多端口裝置在一定條件下可作為糾纏轉換器．表明光學傅里葉多端口裝置不但能使非糾纏的輸入態(tài)產生糾纏，而且也能破壞輸入態(tài)中的糾纏，即傅里葉多端口裝置能將輸入的糾纏態(tài)（或非糾纏態(tài)）轉換為非糾纏態(tài)（或糾纏態(tài)）．在量子信息中，量子糾纏是重要的量子信息源，因此，傅里葉多端口裝置被認為是一種源處理器．我們具體研究了兩模和三模糾纏相干態(tài)的產生和破壞，我們分別給出了，通過使用傅里葉四端口裝置和六端口裝置，如何產生和破壞Bel