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连续变量量子克隆

作　者: 孙跃
导　师: 郜江瑞；张俊香
学　校: 山西大学
专　业: 光学工程
关键词: 量子不可克隆定理连续变量相干态的量子克隆连续变量Local e-cloner
分类号: O413.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 42次
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内容摘要

量子态不可克隆是量子力学的固有特性,它为量子克隆设置了一个不可逾越的界限;同时量子态不可精确复制也是量子密码术的重要前提,它确保了量子密码的安全性,使得窃听者不可能采取克隆技术来获得合法用户的信息。因而,量子不可克隆定理是量子信息科学的重要理论基础之一。近年来,人们对它作了进一步的研究,揭示出更丰富的物理内涵。之后,科学家们逐渐发现量子克隆不仅能够改善一些量子计算方案,而且对连续变量相干态的量子密钥分发是最优的窃听方案,连续变量量子克隆已成为量子信息网络中非常重要的内容之一。因此,对连续变量量子态的克隆的研究有着非常重要的意义。本文的主要工作如下:(1)连续变量纠缠态量子克隆的理论研究。在段路明等人提出的连续变量纠缠不可分判据以及Weedbrook等人提出的(Local e-cloner和Global e-cloner)两种纠缠态的克隆方案的基础上,用纠缠不可分判据对两种纠缠态的克隆方案克隆得到的纠缠态的纠缠特性进行了分析,从理论上分析了入射和出射分束器的反射率可变情况下的非对称Local e-cloner方案,证明了此克隆方案得到的两组纠缠态分别在分束器的反射率大于50%和小于50%时出现纠缠特性不对称的量子纠缠。(2)连续变量相干态量子克隆的实验研究。首先在理论上,分析了利用非简并光学参量振荡器(NOPA)实现量子克隆以及利用分束器和平衡零拍探测系统实现量子克隆两种连续变量相干态的量子克隆方案。在此基础上,我们分析了利用纠缠态实现可控连续变量量子克隆的实验方案。接着,采用线性量子克隆方案对连续变量相干态的量子克隆进行了实验研究,并且成功实现了相干态的量子克隆;同时,也进行了利用EPR态填补真空通道的量子克隆实验研究。目前,我们已经完成了该实验装置的搭建,并且采用NOPA腔获得了-2.5dB的双模正交位相压缩光,完成了EPR态的制备工作。

全文目录

中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-13
  1.1 背景介绍  9
  1.2 发展历史(本文的主要工作和意义)  9-12
  参考文献  12-13
第二章连续变量相干态量子克隆的实验方案  13-23
  2.1 连续变量相干态的量子克隆方案  13-18
    2.1.1 利用非简并光学参量振荡腔(NOPA)实现量子克隆  14-15
    2.1.2 利用分束器和平衡零拍探测装置实现量子克隆  15-16
    2.1.3 利用EPR态填补真空通道的线性量子克隆方案  16-18
  2.2 连续变量相干态量子克隆的探测系统  18-21
    2.2.1 平衡零拍探测系统  18-20
    2.2.2 Bell态直接探测系统  20-21
  2.3 小结  21-22
  参考文献  22-23
第三章连续变量纠缠态量子克隆的理论研究  23-34
  3.1 连续变量量子纠缠态的对称量子克隆  23-29
    3.1.1 连续变量纠缠不可分判据  24
    3.1.2 连续变量Local e-cloner  24-26
    3.1.3 连续变量Global e-cloner  26-29
  3.2 连续变量量子纠缠态的非对称量子克隆  29-32
  3.3 小结  32-33
  参考文献  33-34
第四章实验装置与进展  34-43
  4.1 实验装置  34-36
    4.1.1 激光器  34-35
    4.1.2 π/2位相差锁定  35-36
    4.1.3 光学参量放大器(NOPA)  36
  4.2 实验及实验结果  36-41
    4.2.1 连续变量相干态的量子克隆实验及其结果  36-40
    4.2.2 利用EPR态填补真空通道的线性量子克隆实验装置图及进展  40-41
  4.3 小结  41-42
  参考文献  42-43
第五章总结与展望  43-44
硕士期间发表的文章  44-45
致谢  45-47
个人简况  47

连续变量量子克隆

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