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《江西师范大学》 2015年
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连续变量的高斯与非高斯量子态的非经典及纠缠特性研究

刘世右  
【摘要】:本文通过高斯与非高斯操作激发产生了一些新型量子态,讨论它们非经典性,探究它们的纠缠特性和量子隐形传输性能及其在环境中的演化等,以期望实现量子态的广泛应用并促进量子态工程的发展。首先引入新型非高斯量子态——厄米激发压缩真空态(HPS-SV)(?)??0nH O S r,讨论其非经典性以及在位相敏感通道中的退相干问题。描述其非经典性时,采用了Mandel's Q参数,二阶关联函数、压缩效应以及Wigner函数(WF)的负部特征综合分析,发现厄米多项式激发操作可以改善其非经典性。当厄米激发(多项式激发)阶数n?1时,WF的负部体积??0.2131是恒定的;n?2时,通过调节相关参数?和?可获取最大的负部体积。此外,在位相敏感通道中讨论了WF的负部的退相干效应,发现Wigner函数的负部区域随n和参数?t的增加逐渐减小,并且最终消亡;但是随参数M而单调增加;WF的负部体积opt?的在较高阶n激发下,衰减得较快;对于单模压缩真空态,单光子扣除和增加比高阶光子扣除和增加的具有更强的抗相干能力。此外,参数M具有改善该量子态的非经典性作用。其次,考虑到在特定条件下,单-双模组合压缩真空态(OTCSVS)具有更强的压缩效果,本文引入单-双模组合压缩热态(OTCSTS),并将研究重点放在纠缠特性和量子隐形传输性能上。采用负对数性的纠缠度量方法解析推导OTCSTS的纠缠度,并发现其纠缠保持的条件。与一般的双模压缩热态(UTSTS)相比,OTCSTS更容易满足纠缠条件。在考虑隐形传输的保真度时推导得到了有效量子隐形传输保真度(1/2)的条件,并发现该条件与正交分量之一出现量子涨落压缩增强的条件相同。最后,利用双模非高斯操作CS??????m nta?ra tb?rb对偶相干纠缠态(EECS)进行局域操作从而产生新的量子态——双模相干叠加偶相干纠缠态(CS-EECS),本文从它的纠缠性、隐形传输的应用着手讨论:利用EPR关联、Cocurrence纠缠判据研究其纠缠性,在特定范围内,相干叠加操作可以有效改善EECS的EPR二阶关联以及纠缠度;CS-EECS作为纠缠源进行隐形传输相干态时,平均保真度也可以通过相干叠加操作得以改善;在较小的振幅范围内,用相干叠加操作比用单模光子增加(?a)或双模光子增加(??a b)操作带来的改善更为显著,尤其是非对称参数r情况下,相干叠加操作改善保真度最为明显。
【学位授予单位】:江西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O431.2

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