叠加相干态的相关讨论

论文摘要

量子光学的发展依赖于我们对光学领域非经典性质的了解。近来,相干态的叠加由于其显著的效果引起了人们的广泛关注。我们知道在研究微观粒子时通常用量子力学的思想,而态叠加原理是量子力学区别于经典力学的重要原理,对于宏观态的猫是否适合于态叠加原理,正是宏观与微观的划分,是使用经典力学还是量子力学的划分,因此,薛定谔猫态可看成是经典和量子的分界线。本文主要就薛定谔猫态以及激发奇偶猫态的性质做了论述,最后基于双光子扣除压缩真空态与压缩猫态之间有很好的相似性这一点,对于任意光子扣除或增加压缩真空态,它与压缩猫态之间是否仍然有很好的相似性,保真度在一定条件下是否趋于1等问题进行了详细讨论。研究表明:无论是光子增加还是光子扣除情况,最大保真度都随光子增加或扣除数目的增加而增加,且最大保真度对应的猫态振幅也增加;然而,对于相同数目的增加与扣除光子数情况,光子增加情况下的最大保真度所对应的猫态振幅比光子扣除的要大,而最大保真度略小一些。分析得出:尽管目前实验上光子增加比扣除要难实现,但光子增加也可成为获得大振幅猫态的一个有力手段。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 基本理论介绍
• 1.1 量子力学基本理论
• 1.2 光场的量子理论
• 1.3 相干态
• 1.4 压缩态
• 2 薛定谔猫态的性质及应用
• 2.1 问题的由来
• 2.2 量子光学中的“薛定谔猫”态
• 2.3 S-Cat 态的意义
• 2.4 量子光学S-Cat 态的制备
• 2.4.1 量子非破坏性测量和反作用逃逸过程产生S-Cat 态
• 2.4.2 非线性过程产生S-Cat 态
• 2.4.3 光场-原子相互作用产生S-Cat 态
• 2.4.4 量子开关制备S-Cat 态
• 2.4.5 利用几何位相制备S-Cat 态
• 2.5 S-Cat 态的性质
• 3 激发奇偶相干态的非经典性质
• 3.1 介绍
• 3.2 α±,m 态
• 3.3 压缩特性
• 3.4 粒子数分布函数和Mandel 参数
• 3.5 准概率分布
• 3.6 α±,m 态的产生
• 3.7 本章小结
• 4 用光子增加和扣除的方法产生压缩叠加相干态
• 4.1 介绍
• 4.2 压缩猫态,光子扣除（增加）压缩真空态
• 4.3 保真度的计算
• 4.3.1 m-PSSV 与 SSCS 的保真度
• 4.3.2 n-PASV 与 SSCS 的保真度
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间公开发表论文（著）及科研情况