量子纠缠是量子力学最重要的精华内容之一,它被认为是量子信息和量子计算的重要资源。应用纠缠人们可以在信息与通讯领域完成经典物理不可能完成的工作。利用发送者和接收者共享的两组份纠缠源以及经典通道和局域操作,能够实现对一个量子态的高保真度的量子离物传送;也能通过量子密集编码使信道容量突破经典通讯极限,还可以使两个没有相互作用过的量子系统产生纠缠,即实现量子纠缠交换。近几年,人们已经利用多组份量子态之间的纠缠,设计了不同类型的量子通讯网络。例如,实现了可控量子密集编码及量子态秘密共享等。量子纠缠的特性还在量子保密通讯中得到广泛应用,各种利用纠缠的量子密钥分配方案,显示出独特的优越性。量子信息的发展必将在本世纪信息产业的革命中起到重要作用。 量子信息科学根据所利用的量子变量的本征态具有分离谱或是连续谱结构区分为分离变量与连续变量两大类,连续变量和分离变量量子信息有着不同的特点与应用前景,各具特色,目前正在平行发展。量子信息一般是先从分离变量中开始,随后被引入到连续变量领域。 本文主要呈现本人在攻读博士学位期间利用连续变量电磁场的正交分量量子纠缠特性,在连续变量量子纠缠交换及量子密钥分配等理论与实验研究中所完成的工作。主要内容如下: 1.利用两台运转于振荡阈值之下的非简并光学参量放大器,得到两组经典相干而量子独立的EPR纠缠态光场,它们分别具有振幅量子反关联和位相量子正关联的特性,所获得的两组EPR的关联噪声