利用相干反馈实现对纠缠态光场制备的操控

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连续变量纠缠态光场是研究连续变量量子信息和量子计算的基本资源,具有正交振幅和位相关联的纠缠态光场被人们应用到量子信息和计算的前沿领域中,利用量子纠缠完成了许多经典物理领域不可能完成的工作。设计实现有实际应用潜力的纠缠态光场产生系统,对量子光学的基础研究和应用都有非常重要的意义。随着量子光学研究的发展,大家发现在某些情况下还需要实现量子态的操控,以完成一些更为复杂的研究工作。相敏操控被首先作用于量子态光场的操控,利用相敏操控,人们实现了对压缩态光场及EPR纠缠态光场的增强及控制。而对于基于非测量的相干反馈控制系统,由于其反馈时,不会引入任何的额外噪声,也被认为是一个很好的量子态光场操控手段。我们理论提出并实验验证利用基于非测量的相干反馈控制对两组份纠缠态光场的操控,发现通过相干反馈控制,非简并光学参量放大器的阈值能显著降低,而产生的纠缠态光场的纠缠度却可以提高,这将为连续变量量子信息的研究工作提供更好的参考。  本文的主要研究内容为:  1.理论上设计了相干反馈控制非简并光学参量放大器,以实现对EPR纠缠态光场制备的操控,并且计算了系统输出光场量子关联噪声对各参数的依赖关系。  2.实验上利用自己设计的相干反馈控制非简并光学参量放大器,实现了对EPR纠缠态光场制备的操控,使EPR纠缠态光场的纠缠度从-3.5dB提高到-6dB。
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