1、三阶非线性效应也可以获得纠缠态光场。年，小组的等人利用阈值以上的制备了波长差约的双色连续变量纠缠态紧接着，山西大学光电研究所于年报道了和的明亮双色连续变量纠缠态的制备年山西大学光电研究所采用外腔倍频方式测到了的基频场和二次谐波场之间的量子关联年实验验证了二阶非线性过程中的泵浦场和下转换场这三个处于不同波长的光场之间的纠缠关系年，山西大学光电研究所利用两个级联获得了连续变量三色纠缠态光场，波长分别为，和等等。明亮的双色连续变量纠缠态光场可以用于等人提出的量子保密通讯方案，该方案的实现需要这样的对纠缠态光场它们的强度噪声正关联，位相噪声反关联。同时，明亮的纠缠态光场在量子保密通讯中有其独特的优势，因为明亮的光束。

2、性而受到广泛的关注，然而在技术上还存在很多的挑战，这是由于量子系统不可避免地会与周围的环境相互作用而导致退相干。近年来多种物理系统被深入研究，以期将其应用于实现已提出的量子信息处理方案。这些方案各有其利弊，现实可行的方案则可能是将几种不同的物理系统结合起来实现量子通讯。对于将来长距离的量子通讯和量子信息处理网络，量子态需要在相距较远的两个或多个构成部分之间高保真度的传输，同时量子态的可靠存储和再提取恢复也是关键的环节。尤其是对于将来实用化的量子网络，首先需要实现量子信息的本地存储单元与通过通讯光纤长距离传输的光场之间的量子连接。光场因其超快的传播速度和与环境之间弱的相互作用自然成为首选的量子信息远距离传输载。

3、制备多基于各万方数据第章绪论种非线性介质的不同的非线性效应，上世纪年代末，和在理论上提出对非简并的光学参量放大器的两束输出光场进行正交分量测量将可以验证这两束光场的纠缠特性，。实验进展方面有通过泵浦在阈值以下的，泵浦在阈值以上的非简并光学参量振荡器，以及利用两个简并的产生压缩光场，再利用分束器使它们耦合来得到类纠缠光束对，等。等人在年报道了利用两个阈值以下的简并产生压缩光场，再利用分束器使它们耦合来得到类纠缠光束对，并且将其应用在量子隐形传态中。随后多个实验小组，利用阈值以上的获得了明亮的强度差噪声起伏低于标准量子噪声极限的双光束，而且将其应用于亚散粒噪声测量，量子非破坏性测量等实验中。同时利用原子或光纤，。

4、离越明显，获得有用量子效应的机会就越大。在量子信息领域中，纠缠被看作是非局域的“信息源”，它导致了非局域性，而非局域性是量子力学的核心同时也是实现量子保密通讯和量子信息最重要的构成要素。自佯谬得到实验证明以来物理学家在光子电子类的微观粒子，或者像分子巴克烯小球甚至像小钻石类的介观粒子中都观察到了量子纠缠现象。本世纪初，分离变量和连续变量的光场量子纠缠态都在实验上得到实现，。由于量子纠缠源的成功制备，量子信息和量子保密通讯的研究也获得了快速的发展，提出了系列的量子通讯和量子信息方案，如量子隐形传态量子密集编码量子密码术等等，而且这些方案在分离变量和连续变量领域都已得到实验上的实现。量子保密通讯因其有着绝对安全。

5、对，。年，美国的等人利用自发参量下转换过程产生了波长分别在和附近的偏振纠缠光子对年该小组又报道了利用双向泵浦的参量下转换过程制备和偏振纠缠光子对的实验年，瑞典的小组将两块周期极化的晶体光轴垂直放置，高效地制备了和的偏振纠缠光子对之后，年瑞典的小组利用双向泵浦块准相位匹配的非线性晶体获得了路径偏振纠缠的双色光子对，波长分别为和等等。连续变量频率非简并纠缠态的研究现状连续变量量子纠缠态也因其制备和探测效率高的优点受到了较多的关注。在连续变量纠缠态的制备中，激光源通常采用连续波激光器，被测量为光场的共轭正交分量，利用平衡零拍探测等方法测量信号光场正交分量的量子关联特性，评价标准以判据最为常用。目前连续变量纠缠态的。

6、比真空压缩态光场更易操控，光束的强度可以作为监测保密通道是否受到攻击的有效判据。所以这样的纠缠源可以用于量子保密通讯。本文介绍的主要工作即是利用内腔二阶非线性下转换过程制备量子通讯波段的明亮的双色连续变量纠缠态光场，纠缠光束对中的束波长处于铷原子的超精细跃迁线附近，另束的波长则处于通讯光纤最低损耗波段附近。万方数据届博士学位论文量子通讯波段双色连续变量纠缠源的理论和实验研究作者姓名郭晓敏指导教师彭堃墀教授李永民教授学科专业光学研究方向量子光学量子通信培养单位量子光学与光量子器件国家重点实验室光电研究所学习年限年月至年月二〇四年六月万方数据山西大学届博士学位论文量子通讯波段双色连续变量纠缠源的理论和实验研究作。

7、。相应的传输方案有量子隐形传态，而且实验上已实现了高保真度的量子隐形传态。上世纪七十年代报道的光场在通讯光纤中的损耗可低至，而现今商用的超低损耗光纤对光的损耗则达到。长期以来，跃迁波段位于附近的铷原子作为种重要的量子存储记忆单元在实验中被用于存储量子态。最近几年，原子存储波万方数据量子通讯波段双色连续变量纠缠源的理论和实验研究段和光纤通讯波段压缩态的制备和研究都取得了较大的进展。处于铷原子线和铯原子线的压缩光已经得到成功的制备。而基于铷原子系综的压缩真空态和双模压缩态也已在实验上实现。光纤通讯波段附近的压缩光也已成功制备。另方面，为了实现量子信息的处理，如量子离物传态和量子密集编码，纠缠态需要在相距定距离的。

8、光场噪声椭圆的旋转小结第三章阈值以上的和双色连续变量引言准相位匹配技术准相位匹配技术简介晶体及其应用双共振的泵浦阈值功率和下转换效率的计算万方数据连续变量纠缠态判据实验装置及实验结果的腔型设计及腔长锁定双共振下转换场输出特性测量双共振下转换场量子关联特性测量小结第四章双共振的选模机制及宽频连续调谐引言双共振的共振频率选择机制双共振共振频率选择机制的定性分析与对应的腔长间隔双共振的频率调谐特性温度调谐腔长调谐泵浦光频率调谐实验过程和结果分析小结第五章利用和阈值以上的结合装置制备及探测和双色连续变量纠缠态引言相位敏感的下转换场功率输出特性平衡零拍探测下转换光场之间的量子关联特性平衡零拍探测平衡零拍探测信号场和闲。

9、不同量子节点之间进行分发。如果纠缠组分中有束光场的波长恰好处于单模通讯光纤的“透明窗口”附近，那么就可以直接使用现有的标准通讯线路去传输这光束来实现纠缠态的分发，所以和的双色量子纠缠态尤其引起关注。这样的纠缠态恰好适用于铷原子和通讯光纤之间的量子连接，即在量子存储设备和量子信息传输之间起到重要的衔接作用，将有很好的应用前景。分离变量频率非简并纠缠态的研究现状近些年国内和国外都有相关的实验小组成功制备了双色甚至多色的纠缠态光场。在分离变量纠缠态的制备中，激光源通常采用脉冲激光器，利用单光子探测器对光场进行符合测量，直接评价标准即是纠缠判据，产生纠缠态的方法有熟知的原子自发辐射荧光以及自发参量下转换产生的纠缠光。

10、文被查阅和借阅，可以采用影印缩印或扫描等手段保存汇编学位论文。同意山西大学可以用不同方式在不同媒体上发表传播论文的全部或部分内容。保密的学位论文在解密后遵守此协议。作者签名导师签名年月日万方数据目录 中文摘要第章绪论综述分离变量频率非简并纠缠态的研究现状连续变量频率非简并纠缠态的研究现状本论文的主要工作第二章单频激光器的研制引言激光晶体的选用及对泵浦激光的整形要求激光晶体泵浦激光的整形要求倍频晶体的选用激光器腔型设计激光器输出特性激光器的宽频连续调谐激光的量子噪声特性利用窄线宽分析腔测量激光正交分量噪声起伏特性光场量子噪声和正交分量的定义光学谐振腔的色散特性对反射光场的影响输入场与反射场正交分量噪声起伏的转。

11、置场之间的量子噪声关联特性相位差锁定系统或相位差锁定系统实验装置实验结果经典参量放大缩小过程下转换场的量子关联特性小结万方数据第六章利用相位非敏感阈值以上结合装置制备及探测双色连续变量纠缠态引言单独注入信号光的经典及量子特性分析单独注入信号光的经典特性分析单独注入信号光下转换场量子关联特性分析实验装置单独注入信号光的经典输出特性及和下转换光场的量子关联特性测量单独注入信号光的经典输出特性测量和分析单独注入信号光下转换场之间的量子关联特性测量原子饱和吸收谱的观测远程连续变量纠缠分发小结第七章总结和展望参考文献攻读博士期间取得的研究成果个人简况及联系方式承诺书学位论文使用授权声明万方数据万方数据ⅠⅡⅢ万方数据Ⅳ。

12、姓名郭晓敏指导教师彭堃墀教授李永民教授学科专业光学研究方向量子光学量子通信培养单位量子光学与光量子器件国家重点实验室光电研究所学习年限年月至年月二〇四年六月万方数据万方数据承诺书承诺书本人郑重声明所呈交的学位论文，是在导师指导下独立完成的，学位论文的知识产权属于山西大学。如果今后以其他单位名义发表与在读期间学位论文相关的内容，将承担法律责任。除文中已经注明引用的文献资料外，本学位论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。作者签名年月日万方数据学位论文使用授权声明学位论文使用授权声明本人完全了解山西大学有关保留使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档，允许论。

参考资料：

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