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注入锁定光纤环形腔激光器实验研究

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2001.06.012

利用注入锁定技术,将中心频率稳定、窄线宽的DFB LD作为主激光器,将光纤环形腔激光器作为从激光器.在实现注入锁定后,利用光纤环形腔谐振特性,有效压窄了注入光线宽.得到了中心频率稳定,较之DFBLD线宽更窄的输出激光,目前线宽已被压窄到70 kHz.

关键词: 注入锁定 , 光纤环形腔激光器 , 线宽

量子信息中的腔QED方案简介

曹卓良 , 李英群 , 汪贤才 , 杨名

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2004.02.016

在量子信息领域,腔量子电动力学(Cavity-QED)方案被认为是最有效的量子信息方案之一.随着技术的发展,越来越多的量子信息处理过程可通过腔-QED方案在实验上实现,例如,纠缠态的制备和量子逻辑门的实现.这里,我们将腔-QED的发展作一综述.腔-QED方案的核心就是腔场和原子的相互作用.根据原子的跃频率和场模频率的关系,我们可以将上述相互作用分为两大类:共振相互作用(原子的跃迁频率等于场模频率)和失谐相互作用(原子的跃迁频率与场模频率的失谐量很大).从这两不同的方案出发,我们都可以实现:纠缠态的制备、未知量子态的隐形传输和量子逻辑门的构建.但是在共振相互作用中,量子信息处理过程对腔的Q值要求很高,这就使得实验实现很困难.而大失谐相互作用对腔的Q值要求大大降低,使得实验实现成为可能.通过比较,我们认为,大失谐方案为量子信息处理开辟了广阔的前景,使量子网络和量子计算机在不久的将来成为可能.

关键词: 量子光学 , 腔量子电动力学 , 纠缠态 , 量子隐形传态 , 逻辑门 , 量子网络

Fock态腔场与Bell态原子相互作用的动力学特性

宋军 , 曹卓良

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2004.06.015

采用时间演化算符和数值计算方法,研究了Fock态腔场与两个完全相同的二能级Bell态原子在偶极共振作用下的原子布居和偶极压缩的时间演化特性,并以此来甄别部分Bell态.

关键词: 量子光学 , 纠缠原子 , Bell态 , 原子布居 , 偶极压缩

相干态光场与两纠缠原子相互作用过程中光场的压缩效应

张春发 , 王长春 , 吴海滨 , 曹卓良

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2004.06.012

采用时间演化算符和数值计算方法研究了两全同二能级纠缠原子与相干光场相互作用过程中光场的压缩效应.结果表明:两原子不是在任一纠缠态下,光场都会被压缩,光场压缩与两原子体系纠缠度有关联.在某一特定时刻,对于特定的光子数而言,在任一纠缠态下,光场可以完全被压缩.

关键词: 量子光学 , 相干态 , 纠缠度 , 光场压缩

双模纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用系统的光场压缩效应

郑小虎 , 曹卓良

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2004.06.014

研究了双模纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用过程中光场压缩效应,结果表明:此压缩效应与双模纠缠光场的纠缠程度、失谐量、平均光子数和原子初态相关联.

关键词: 量子光学 , 双模纠缠相干光场 , 三能级原子 , 光场压缩

GHZ类态原子体系与Fock态光场相互作用的动力学

方曙东 , 曹卓良

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.02.014

采用求解Schr(o)dinger方程和数值计算的方法,研究了处于GHZ类态的三个全同二能级纠缠原子与Fock态光场相互作用的动力学特性,讨论了原子布居算符和光场的二阶相干度与三原子体系初始态的纠缠度、Fock态光场的光场强度的依赖关系.结果表明:系统处在非纠缠态,原子布居呈现出周期性的崩塌和回复现象,当光场为真空场时,出现真空Rabi振荡现象;随着光场的增强,原子布居的Rabi振荡频率增大.当系统处在纠缠态,随着纠缠度的增加,光子开始出现聚束效应,在最大纠缠态,聚束效应和反聚束效应交替出现,二阶关联函数的振荡幅度随着纠缠度的增强而增强.

关键词: 量子光学 , GHZ类态 , 纠缠原子 , Fock态光场 , 原子布居算符 , 二阶相干度

Kerr介质中双模奇偶纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用系统的光子统计性质

方曙东 , 曹卓良

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2007.05.012

采用求解Schr(o)dinger方程和数值计算方法,研究了Kerr介质中双模奇偶纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用系统的光子统计性质,分析了双模奇偶纠缠相干光场的纠缠度、Kerr介质与光场的耦合强度、双模光的平均光子数、失谐量和原子基态概率幅对光子统计性质的影响.结果表明:双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度对光子统计性质的影响不十分明显;Kerr效应增强使演化曲线上下移动,曲线的振荡频率变大、振荡幅度变小;保持场模1的光子数不变而改变场模2的光子数,会使演化曲线向上或向下显著移动、曲线的振荡幅度发生变化;失谐量的改变对光子统计特性也有一定影响;原子初态中基态概率幅的变化使演化曲线上下显著移动.

关键词: 量子光学 , 光子统计性质 , 双模奇偶纠缠相干光场 , V型三能级原子 , Kerr介质

一类最优相位协变量子克隆

张文海 , 戴结林 , 曹卓良 , 杨名

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.05.012

相位协变量子克隆在量子密码术中有重要的应有.利用一般的量子克隆幺正变换形式,得到克隆的保真度.结果表明存在一类最优相位协变量子克隆.对这一类量子克隆的幺正变换,拷贝的保真度最大且相等.基于腔量子电动力学,提出实现这类量子克隆幺正变换的实验方案.

关键词: 量子信息 , 量子克隆 , 最优相位协变量子克隆 , 腔量子电动力学

基于自旋-光子相互作用实现量子纠错码

刘俊 , 董萍 , 宋伟 , 曹卓良

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2014.04.010

基于光子与量子点自旋的相互作用设计了一个实现三量子比特重复量子纠错码的方案.在该方案中,偏振光束分光器,光子探测器和微柱腔是必须的,且能实现单电子自旋的非破坏性测量,对量子信息处理具有重要意义.对实验方案的可行性讨论表明:该方案在当前实验技术范围内是切实可行的.

关键词: 量子纠错码 , 光子-自旋相互作用 , 非破坏性测量

振幅阻尼信道下两量子比特的联合Kraus算子表示

杨青 , 甄秀兰 , 杨名 , 曹卓良

连铸 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2014.06.011

振幅阻尼噪声存在于大量具有能量损失的真实量子比特系统中.利用两原子和单模腔共振相互作用的普遍模型,推导出振幅阻尼信道下两量子比特系统的联合Kraus算子表示.这为解决与量子信息处理相关的具体过程提供了有效方法,例如两量子比特纠缠分发和量子纠错.由于其普适性和计算的简便性,该方法还有助于解决很多实际的物理问题.

关键词: 量子光学 , Kraus算子 , 振幅阻尼 , 两量子比特

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