连续变量量子纠缠态是量子信息研究中的一项重要的量子资源。实验上, 通常使用非简并光学参量振荡器(NOPO)制备具有正交振幅和正交位相分量量子关联的量子纠缠态光场。本文详细分析了注入泵浦场噪声以及注入信号场和闲置场噪声对NOPO输出场纠缠特性的影响。结果表明, 通过优化实验参数, 可以减小NOPO注入场的噪声对NOPO输出纠缠光场的影响。同时, 减小注入场的噪声, 选取位相压缩的泵浦场、噪声关联的信号场和闲置场作为注入信号, 可以进一步提高NOPO输出光场的纠缠程度。计算中选取的参数, 以实验为依据, 可以为实验中改善NOPO输出场的纠缠特性提供参考。
量子光学 连续变量量子纠缠 关联噪声 quantum optical continuous variable entanglement NOPO NOPO correlation noise
空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
针对多光子纠缠测距方案量子态的产生和保持困难及量子关联测距中利用光路延迟法进行测距时量程有限的问题，设计了基于双模压缩态和平衡零拍探测的量子测距方案。利用双模压缩光束对应正交分量在同步时关联性最大的性质，对参考信号光电流进行时间延迟实现距离参数的测量，在双平衡零拍探测器对纠缠光束正交分量探测的基础上，分别提出了相关函数估计法、关联噪声估计法和关联矩阵分析法以实现量子测距的延迟时间估计，并进行了相应的理论证明和原理性仿真验证，结果表明，提出的量子测距方案是可行的。
量子光学 双模压缩态 量子关联噪声 量子测距 平衡零拍探测器
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
两组份纠缠态光场是量子信息和量子计算的基本资源，随着研究的深入发展，为了完成更高效的量子信息处理，必须首先获得高纠缠度的两组份纠缠态光场。而通过操控实现纠缠光场纠缠度增加是目前提高纠缠光场质量的一个行之有效的办法。相干反馈控制由于不会带入额外噪声至光学参量系统的特点已经被实验证明可以用于压缩态光场压缩度的增强。理论计算增加了相干反馈系统的非简并光学参量放大器输出的两组份纠缠态光场的量子关联噪声与各系统参数的关系，并详细分析了各参数对相干反馈纠缠增强的影响，为进一步获得更高纠缠度的两组份纠缠态光场提供参考。
量子光学 两组份纠缠态光场 相干反馈控制 量子关联噪声 纠缠增强 光学学报
2014, 34(10): 1027001
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
非简并光学参量放大器产生的纠缠态光场是连续变量量子信息科学研究的重要资源。随着量子网络及量子计算的发展，需要更多组份纠缠态光场来完成对更复杂的量子信息的研究。一般的多组份纠缠态光场是将多个压缩态光场或者Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）纠缠态光场通过不同的分束器阵列耦合而成，需要同时制备多个经典相干的EPR纠缠态光场。采用带楔角的非线性晶体，使非简并光学参量放大器的振荡阈值从原来的250 mW降低至45 mW，当注入腔内抽运光功率为23 mW时，依然可以得到正交振幅及相位分量关联噪声分别低于量子噪声极限5.5 dB的EPR纠缠态光场。在此基础上，可以使用一台激光器同时抽运多个非简并光学参量放大器来获得所希望的多组份纠缠态光场。
量子光学 Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场 楔角非线性晶体 阈值 关联噪声
山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
具有正交振幅和正交相位分量量子关联的连续变量量子纠缠态光场是进行量子信息和量子计算研究的最基本的资源。随着量子信息和量子计算研究的深入开展，为了实现高质量的信息传递和高效率的量子计算，必须尽可能提高所利用的纠缠态光场的纠缠度。基于光学参变过程量子纠缠增强是提高连续变量纠缠态光场纠缠度的一种有效方法，详细讨论了连续变量纠缠增强与非简并光学参变放大器各实验参量的关系，讨论了这些参量对纠缠增强的影响。计算结果将为优化利用非简并光学参变放大器构建的纠缠增强系统，进一步提高量子纠缠增强效率提供参考。
量子光学 纠缠增强 非简并光学参变放大器 关联噪声
1 华中科技大学光电子科学与工程学院， 湖北 武汉 430074
2 中南民族大学生物医学工程学院， 湖北 武汉 430074
建立了一个由量子噪声和非线性色抽运噪声共同驱动下的单模激光立方模型，并将其在极坐标下分解为场幅和相位的朗之万方程(LE)。采用近似福克普朗克方程的方法处理相位朗之万方程中的色噪声，使其马尔科夫化。将马尔科夫化后的相位朗之万方程与锁相条件相结合，得到稳定锁相值。详细讨论了量子噪声实虚部间的关联和抽运噪声实虚部间的关联对激光锁相的影响。结果表明激光锁相由量子噪声实虚部之间的关联引起，而抽运噪声实虚部间的关联和量子噪声实虚部间的关联均可改变这一锁相。
激光光学 锁相 关联噪声 非线性抽运噪声
量子光学与量子器件国家重点实验室, 山西大学光电研究所, 山西 太原 030006
通过在泵浦光和注入光路中加入高精细度模清洁器及提高实验系统锁定的精度，我们对连续变量量子增强的实验系统加以了改进，初始的EPR纠缠光场的正交振幅及正交位相分量的关联度分别从(2.4±0.2) dB，(2.4±0.2) dB提高至(4.0±0.2) dB，(3.9±0.2) dB，而输出纠缠态光场的关联度分别由原来的(3.0±0.2) dB，(3.0±0.2) dB提高至(5.6±0.2 dB)，(5.5±0.2) dB。与此前的实验系统相比，纠缠增强的效率及结果均有一定提高。
纠缠增强 非简并光学参量放大器 关联噪声 entanglement enhancement nondegenerate optical parametric amplifier correlation noise
1 深圳大学物理教育系,深圳,518060
2 华中科技大学激光技术国家重点试验室,武汉,430074
3 中国高等科学技术中心(世界实验室),北京,100080
4 华中科技大学物理系,武汉,430074
采用线性化近似,计算了加性信号调制下的由具有指数关联的两白噪声驱动的单模激光增益模型的光强关联时间.发现两噪声间关联程度对光强关联时间随噪声强度的变化曲线有很大的影响,两噪声间关联程度取不同值时,光强关联时间随噪声强度的变化曲线中将出现极大值(即出现共振)或极小值(即出现抑制).
光强关联时间 加性信号调制 指数形式关联噪声 线性化近似 Intensity correlation time Additive modulation signal Colored cross-correlation noises Linear approximation method
北京大学电子学系教育部量子信息和测量重点实验室,北京,100871
在描述原子激光强度的速率方程中,考虑了量子噪声和热噪声、以及它们的关联以后,计算了原子激光的关联函数和功率谱密度。发现不仅噪声对原子激光的统计性质有影响,而且,噪声间的关联会使得原子激光的谱密度发生从单峰到双峰、或三峰的相变。这种相变可以用凝聚体干涉条纹间距的变化来观察。进一步又讨论了噪声的关联时间对原子激光谱密度的影响。
: 物质波 原子激光 噪声 关联噪声 谱密度
利用线性近似方法,推导了由e指数关联噪声驱动的单模激光增益模型的光强关联函数和含时矩,利用计算机技术分析了它们随时间的演化特征,发现了一些奇特的现象,即在一定条件下,光强关联函数及含时矩随时间的演化曲线均会出现双极值.
关联噪声 单模激光 增益模型 光强关联函数 含时矩
