量子纠缠 参量下转换 准相位匹配 周期性极化晶体.doc

量子纠缠论文：周期性极化晶体的参量光谱研究【中文摘要】从20世纪初量子力学诞生以来,人们对于物质结构及其相互作用的见解发生了革命性的变化。通过量子力学,很多人们无法理解的现象得到了解释。这些现象也都被一些实验所精确验证。随着科学的不断发展,学科间的交叉越来越明显,也越来越紧密。20世纪90年代,量子力学与信息科学的结合将信息科学带入了一个新的发展空间量子信息科学。量子信息的基础则是量子态的制备、操控、传输、存储以及测量。目前,人们已经可以在线性光学、腔量子电动力学、核磁共振、离子阱和量子点等系统中实现纠缠态的制备。光学体系利用光子作为信息的载体,因此具有易操纵、传输性质良好和环境消相干小等优点。纠缠光子对在很多量子通讯领域都有着重要的应用,例如量子密钥分配、量子隐形传态、量子中继和验证量子力学基本理论。大部分光子源都是利用自发参量下转换过程来实现光子对的制备,在很多的实验方案和不同的晶体中都可以实现。通常,该过程都是利用了相位匹配原理,然而传统的块状晶体的产生效率较低,因此,由于光纤的中损耗,不利于长距离传输。最近,很多关于利用周期性极化晶体或者波导来产生光子对的实验被相继报道。它利用准相位匹配的原理,从而可以获得高的产生效率。本文从理论和实验上.【英文摘要】Since quantum mechanics was born at the beginning of the twentieth century, peoples view on the structure of matter and its interaction has changed dramatically. Many phenomena which cannot be understood by people have been explained by quantum mechanics. They were also be exactly verified by many experiments. The interdisciplinary research becomes more and more apparent and close along with development of science and technology. The combination of quantum mechanics and information science has brought info.【关键词】量子纠缠 参量下转换 准相位匹配 周期性极化晶体【英文关键词】Quantum Entanglement SPDC Quasi-Phase Matching Periodically Poled Crystal【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】周期性极化晶体的参量光谱研究摘要4-5Abstract5-6第一章 绪论9-251.1 引言9-101.2 基本概念10-151.2.1 纯态和混合态10-111.2.2 投影测量11-121.2.3 保真度121.2.4 量子纠缠12-131.2.5 纠缠度量13-151.3 两体纠缠体系的物理实现15-191.3.1 NMR（核磁共振）15-171.3.2 自发参量下转换体系171.3.3 腔-QED17-181.3.4 离子阱18-191.3.5 量子点191.4 纠缠的研究意义及其应用19-231.4.1 研究纠缠的意义19-201.4.2 量子计算20-221.4.3 量子通信22-231.5 本章小结23-25第二章 双光子源的制备25-372.1 自发参量下转换的背景回顾25-272.2 自发参量下转换的基本理论27-322.2.1 双光子的产生27-302.2.2 位相匹配30-322.3 双光子纠缠源的质量评价32-362.3.1 量子干涉可见度332.3.2 量子态的Tomography33-342.3.3 CHSH 型Bell 不等式34-362.4 本章小结36-37第三章 基于周期性极化晶体的双光子源37-493.1 引言373.2 周期性极化晶体37-403.3 准相位匹配40-433.3.1 准相位匹配的背景40-413.3.2 准相位匹配的基本原理41-433.3.3 准相位匹配的优点及其应用433.4 周期性极化晶体制备偏振纠缠双光子源43-473.5 本章小结47-49第四章 基于 PPLN 晶体的参量光谱的理论分析49-594.1 引言494.2 周期性极化晶体中产生的双光子态49-524.3 参量光谱的理论计算结果52-574.3.1 参量光的波长52-544.3.2 参量光的谱线宽度54-574.4 本章小结57-59第五章 基于 PPLN 晶体的参量光谱的实验结果59-655.1 实验装置59-605.1.1 激光器595.1.2 实验光路59-605.2 实验结果