線性光學(xué)器件和量子糾纏的研究.pdf

1、1935年,Einstein、Podoscky和Rosen提出了著名的EPR佯謬.量子糾纏態(tài)的概念由此產(chǎn)生.量子糾纏是量子力學(xué)最突出的性質(zhì)之一,它在量子信息學(xué)中的各個領(lǐng)域都具有重要的作用.它不僅能夠辨別量子力學(xué)與局域性隱變量理論,而且還使量子信息得以實(shí)際運(yùn)用.同時(shí),由于量子糾纏態(tài)對這些實(shí)際運(yùn)用的關(guān)鍵性作用,促使更多的人去研究量子糾纏態(tài)的產(chǎn)生和操作.分束器是一種簡單的、可利用的線性光學(xué)器件,它能夠在一定條件下使輸出態(tài)光場產(chǎn)生糾纏.該文主要

2、研究了對用無損耗分束器和奇偶相干態(tài)來產(chǎn)生量子糾纏態(tài),以及對分束器產(chǎn)生的量子糾纏態(tài)進(jìn)行投影測量.論文的主要內(nèi)容有下面兩部分:1.研究了奇偶相干態(tài)在量子信息領(lǐng)域的應(yīng)用.若分別以真空態(tài)和奇或偶相干態(tài)作為分束器的兩個輸入態(tài),得到的輸出態(tài)具有量子糾纏性質(zhì).真空態(tài)和奇相干態(tài)經(jīng)過分束器后能夠產(chǎn)生量子糾纏態(tài),其糾纏度與由真空態(tài)和偶相干態(tài)產(chǎn)生的糾纏態(tài)極其接近,這表明糾纏的產(chǎn)生和糾纏度的大小主要依賴于輸入態(tài)非經(jīng)典性的強(qiáng)弱.若以奇偶相干態(tài)分別作為分束器的兩個

3、輸入態(tài),其輸出態(tài)將得到更為復(fù)雜的量子糾纏.2.研究了對分束器產(chǎn)生的量子糾纏態(tài)進(jìn)行投影測量的性質(zhì).首先,我們將真空態(tài)輸入分束器的一個輸入端,將奇或偶相干態(tài)輸入另一個輸入端,并在c輸出端放置一個光子探測器對分束器的輸出態(tài)進(jìn)行|0〉和|1〉的投影測量.結(jié)果發(fā)現(xiàn):若在其c輸出端的探測器探測到偶數(shù)個光子,那么d輸出端的態(tài)依然保持與輸入態(tài)相同的性質(zhì);若探測器探測到奇數(shù)個光子,那么d輸出端的態(tài)則發(fā)生反轉(zhuǎn),即輸入奇相干態(tài)則輸出偶相干態(tài),輸入偶相干態(tài)則輸