高效纠缠源制备与应用研究

论文摘要

量子纠缠揭露了量子力学相干性、或然性和空间非定域性的本质,是量子理论中最奇特的存在。目前量子纠缠在量子通信、量子计量、量子计算及量子测距等众多领域都得到了广泛的应用,因此研究高效纠缠源的制备是至关重要的。辐射定标是量子计量中的一个重要内容,随着遥感探测技术的逐步发展,对定标精度的要求越来越高,但是传统的定标技术很难继续提高精度,而基于相关光子的新型辐射定标方法不依赖任何初级标准和传递链,提供了新的发展方向。论文首先介绍了制备量子纠缠源的三种常用的方法,主要探讨了利用自发参量下转换制备纠缠态。通过BBO晶体的I类型相位匹配技术制备出1550nm和460nm的纠缠双光子对,对瑞士 IDQ公司生产的ID220单光子探测器定标,在前人工作的基础上,针对实验过程中的背景噪声及滤光片的透过性等影响因素进行了详细分析,优化了实验结果。考虑上述实验系统的不足之处,从泵浦光的选择、晶体的设计、光子的探测及信号的采集各部分着手设计了基于准相位匹配技术的单光子探测器量子效率定标方案。此时,极化周期为7.411m的PPLN晶体工作在118°C环境温度下与波长为532nm的泵浦光作用产生1550nm和810nm的纠缠光,不仅发挥了晶体最大的非线性系数d33以提高转换效率,同时共线模式的使用使得确定光子的出射方向变得极为简单。并通过对比在两种情况下得到的1550nm通道的计数值证实了利用准相位匹配技术制备高效纠缠源的可行性。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张洋洋

导师: 冯瑜

关键词: 量子纠缠,辐射定标,量子效率,自发参量下转换,准相位匹配

来源: 沈阳理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 沈阳理工大学

分类号: O413

DOI: 10.27323/d.cnki.gsgyc.2019.000163

总页数: 77

文件大小: 4669K

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