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相似文献
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1.
采用半经典理论讨论了同一抽运源抽运的两个独立光学参量振荡腔(OPO)所产生的压缩态光场的四阶量子干涉效应.结果表明:在OPO振荡阈值处,输出光场压缩度最高但四阶量子干涉最弱,条纹可见度为33.3%,远离阈值时干涉越来越强. 关键词:  相似文献   

2.
具有反聚束特性的非经典光场是量子信息与量子光学的重要资源。基于非线性光学的量子干涉效应,通过将压缩真空态与特定相位的相干态在光学分束器上合成的方法获得平移压缩真空态,对压缩度和相干分量进行独立控制以获得反聚束。本文结合实验系统参数,理论研究了压缩真空态的压缩度和相干态的幅度对实验产生反聚束光场的影响。在最优化平移条件下,我们分析了系统总效率、背景噪声,以及Hanbury Brown-Twiss(HBT)与Double HBT测量方法对反聚束光场g((2))(0)测量的影响,并讨论了误差为零处相应量子态的g((2))(0)值和平均光子速率。  相似文献   

3.
与非等同双原子相互作用下光场的量子特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了具有不同偶极矩的两个原子与双模压缩真空场相互作用系统中光场的量子特性.讨论了两个原子与双模压缩真空场的相对耦合常数(R=g1/g2)和光场的初始压缩因子r对光场的压缩效应和光子的聚束与反聚束效应的影响.数值计算结果表明,光场量子涨落的震荡幅度、最大压缩深度、压缩时间及二阶相干度的震荡振幅与光场的初始压缩因子r的大小有关.两原子与双模光场的相对耦合常数R影响着光场量子涨落和二阶相干度的震荡规律,因而也影响着压缩时间、光场处于非经典态的时间及光子的反聚束程度,但对光场的压缩深度无明显影响.  相似文献   

4.
与非等同双原子相互作用下光场的相干性质   总被引:1,自引:0,他引:1  
朴红光  马晓萍  卢佃清  张寿 《光子学报》2008,37(10):2084-2088
研究了具有不同偶极矩的两个原子与双模压缩真空场相互作用系统中光场的相干性质.讨论了两个原子与双模压缩真空场的相对耦合常量(R=g1/g2)和光场的初始压缩因子r对二阶相干度、光场的模间相关性、Cauchy-Schwartz不等式的影响.结果表明,光场的初始压缩因子较小时,光子的聚束效应和反聚束效应交替出现,且光场的模间相关程度较强.光场的初始压缩因子较大时,光子呈现聚束效应,且模间相关程度较弱.双原子的相对耦合常量R对二阶相干度、光场的模间相关性、Cauchy-Schwartz不等式的时间演化规律有影响,但不能改变光场模间相关的非经典性质.  相似文献   

5.
通过分析光学分束器对压缩真空态光场的作用,发现如果分束器的输入光是两束具有同样振幅和相位的单模压缩真空态光场,则输出光为双模压缩真空态光场;若分束器的输入光是两束具有同样振幅但有π相位差的单模压缩真空态光场,则输出光仍为两束单模压缩真空态光场.对于双模压缩真空态光场,每个模中容纳的光子数可以是基数或偶数.而对于单模压缩真空态光场,每个模中只能包含偶数个光子.根据这些结果,提出了一个纠缠转移的方案.在这个方案中,两个纠缠压缩真空态光场被用作量子信道,通过利用光学分束器作用和光子数探测的方法,并在经典通讯的帮助下,实现了三个通讯伙伴之间的纠缠转移.  相似文献   

6.
兰豆豆  郭晓敏  彭春生  姬玉林  刘香莲  李璞  郭龑强 《物理学报》2017,66(12):120502-120502
利用通信波段双通道单光子探测器,采用Hanbury Brown-Twiss关联测量方案,理论分析并实验测量了光反馈半导体激光器产生的混沌光场的光子统计分布及不同混沌状态光场的二阶相干度.通过对混沌光场二阶相干度g~((2))(τ)的理论分析,得出随着延迟时间和相干时间的变化,其与相干光、热光及单光子态的二阶相干度可明显区分并呈现出不同分布.同时实验上产生了频谱宽度6.7 GHz的混沌光场,测量了不同光子数分布的结果,并用高斯随机分布、泊松分布、玻色-爱因斯坦分布对光子数分布进行理论拟合,发现随着入射平均光子数的增加,光子数分布从玻色-爱因斯坦分布过渡到泊松分布,但整个过程都与高斯随机分布符合较好,且光场的二阶相干度g~((2))(0)由2降至1.通过改变偏置电流(I=1.0Ith-2.0Ith)和反馈强度(0—10%),实验上研究了混沌光场由低频起伏到相干塌陷的过程中不同状态宏观动力学特性与二阶相干度的对应关系.结果表明:混沌光场在此过程中始终呈现出明显的聚束效应,并在频谱宽度最大时达到最强;同时给出了光子计数测量中聚束效应减弱的物理原因.实验表明该系统及方法能很好地揭示不同状态混沌光场的光子统计特性.  相似文献   

7.
在非旋波近似下,对二项式光场与Λ型三能级原子相互作用的量子特性进行了精确求解。讨论了二项式光场系数以及初始时刻原子能级的叠加对二阶相干度和光场压缩特性的影响。数值计算的结果表明,随着光场系数的增大,反聚束效应持续时间逐渐增大,初始时刻原子能级的叠加导致光场聚束效应持续时间增大。无论初始时刻原子能级是否叠加,随着光场系数的增大,光场压缩效应持续时间均先增大后减小。由于非旋波项产生的虚光子效应,二阶相干度和光场压缩效应演化曲线出现小锯齿状振荡。  相似文献   

8.
李可  令维军 《光子学报》2014,40(4):613-621
研究了Kerr介质中相干态光场与耦合V型三能级原子相互作用过程中场的量子性质.利用量子光学中光场与原子相互作用的耦合Tavis-Cummings模型,对系统的动力学过程进行了求解.讨论了系统初始状态、失谐量、原子间偶极相互作用强度及Kerr系数对光场量子性质随时间演化的影响.数值计算结果表明:初态中场的平均光子数比较小时,光场能够展现出明显的量子效应|初始时刻原子激发态概率幅从小变大时,光场的反聚束效应变得越明显,而光场的压缩深度会先增大后减小|失谐量的变化对场的量子性质的影响不大,只是改变光场二阶相关函数和压缩参量振荡的周期|原子间耦合强度的增大使光场的反聚束效应减弱和光场的压缩深度变浅|Kerr系数的增大会增强光场的反聚束效应,而使光场的压缩深度变浅.  相似文献   

9.
双模压缩真空场与Λ型三能级原子非共振作用   总被引:3,自引:2,他引:1  
研究了双模压缩真空场与Λ型三能级原子非共振相互作用系统中,场模失谐量对原子布居概率和光场的双模互关联函数、二阶相干度的影响.结果表明:失谐量使原子Rabi振荡呈现周期性崩塌与复苏现象;当光场初始压缩因子r较小时,失谐量将削弱光子的反聚束效应;当r较大时,失谐量又将增强光场两模相关的稳定性.  相似文献   

10.
多光子非线性过程中的振幅平方压缩   总被引:4,自引:0,他引:4  
詹佑邦 《光学学报》1992,12(1):2-15
本文研究了多光子非线性光学过程中的振幅平方压缩,证明了K光子么正算符Sk(z)(K>2)对非真空相干态的作用在—级近似下会产生振幅平方压缩.以及Sk(z)(K>2,K≠4)对真空态的作用不会产生振幅平方压缩.发现4个光子么正算符S4(z)对真空态的作用可以产生振幅平方压缩,这表明振幅平方压缩是一种独立于二阶压缩、反聚束以及亚泊松统计分布的新的光场非经典效应.  相似文献   

11.
田剑锋  左冠华  张玉驰  李刚  张鹏飞  张天才 《中国物理 B》2017,26(12):124206-124206
We report the experimental generation of a squeezed vacuum at frequencies ranging from 2.5 kHz to 200 kHz that is resonant on the cesium D2 line by using a below-threshold optical parametric oscillator(OPO). The OPO is based on a periodically-poled KTiOPO_4(PPKTP) crystal that is pumped using a bow-tie four-mirror ring frequency doubler. The phase of the squeezed light is controlled using a quantum noise locking technique. At a pump power of 115 mW, maximum quadrature phase squeezing of 3.5 d B and anti-squeezing of 7.5 d B are detected using a home-made balanced homodyne detector. This squeezed vacuum at an atomic transition in the kilohertz range is an ideal quantum source for quantum metrology of enhancing measurement precision, especially for ultra-sensitive measurement of weak magnetic fields when using a Cs atomic magnetometer in the audio frequency range.  相似文献   

12.
铯原子D1线的非经典光由于其波长接近于量子点的独特优势,在固态量子信息网络的发展中有着重要的应用前景.在之前的工作中,利用两镜连续简并光学参量振荡器中的参量下转换过程,制备出2.8 d B正交压缩真空态光场.然而,所产生光场的压缩度较低,对于对压缩光具有实用意义的可调谐性能也未做进一步探究.理论分析表明,光学参量振荡器后腔镜对信号光透射率的增加及内腔损耗的减小可以提高压缩度.因此,本文在该研究基础上,通过使用高光洁度腔镜及优化腔镜镀膜参数等方式对光学参量振荡器进行改良,降低了光学参量腔阈值,获得压缩度为3.3 d B的单模正交压缩真空光.当光学参量腔运转为参量反放大状态时,在系统稳定运行的情况下,制备的明亮压缩态光场能够连续调谐80 MHz,为其在量子信息网络中的应用奠定了良好的基础.  相似文献   

13.
温馨  韩亚帅  刘金玉  白乐乐  何军  王军民 《物理学报》2018,67(2):24207-024207
基于PPKTP晶体的阈值以下光学参量振荡(OPO)过程,制备了共振于铷原子D1线795 nm的压缩真空态光场,研究了分析频率处于千赫兹范围的主要噪声来源,特别是795 nm激光及其二次谐波397.5 nm激光在晶体内吸收引起的非线性损耗增加和系统热不稳定的问题(397.5 nm激光处于PPKTP晶体透光范围边缘,具有高于其他波长数倍的吸收系数).以795 nm和1064 nm为例,分析了非线性损耗及晶体内热效应对压缩度的影响.受限于以上因素,795 nm压缩光很难得到1064 nm波段同样的压缩度.探测系统中的噪声耦合则限制了压缩频带.实验上对分析频率为千赫兹的经典噪声进行了有效控制,通过使用真空注入的OPO、垂直偏振及反向传输的腔长锁定光、低噪声的平衡零拍探测器、高稳定度的实验系统及量子噪声锁定等方法,最终在2.6—100 kHz的分析频段得到了约2.8 dB的795 nm压缩真空.该压缩光可用作磁场测量系统的探测光以提高测量灵敏度.  相似文献   

14.
刘增俊  翟泽辉  孙恒信  郜江瑞 《物理学报》2016,65(6):60401-060401
低频压缩态光场可用于提高引力波探测器灵敏度, 近年来受到人们的广泛关注. 相对于高频段而言, 低频压缩态的产生更容易受到外界环境噪声的干扰而不易被观察到. 本文采用全固化单频倍频Nd: YVO4/KTP激光器作为光源, 利用双波长共振的光学参量振荡器实现参量过程, 以1064 nm波长的红外作为基频光, 激光器腔内倍频产生的532 nm绿光作为抽运光, 通过调节周期性极化磷酸氧钛钾晶体温度使光学参量振荡器达到双波长同时共振, 采用真空注入的方式, 利用Pound-Drever-Hall锁腔技术锁定抽运场. 输出压缩光通过平衡零拍探测, 最终在实验上获得了频率低至3 kHz的真空压缩, 所直接观察到的压缩度为2 dB.  相似文献   

15.
利用Wigner函数对真空态、单光子态、压缩态在相空间的噪声分布进行仿真,并系统分析了基于压缩光的量子相干激光雷达和压缩光注入式量子激光雷达.研究表明,相比经典激光雷达,较高压缩度有利于量子相干激光雷达探测信噪比的提升,理论上8dB的压缩度可以使信噪比提高6.25倍;而压缩光注入式量子激光雷达系统的空间分辨率主要取决于真空压缩光的压缩度和无噪声相敏放大系统的增益.由于压缩光对探测信噪比的提升作用,量子激光雷达在微弱信号探测和高分辨率成像领域具有显著优势.  相似文献   

16.
A frequency tunable source of squeezed light has been developed which is suitable for a variety of spectroscopic applications. In initial experiments continuous tunability over a range of 2 GHz has been achieved with a directly observed nonclassical noise reduction of 6 dB relative to the vacuum-state limit in a balanced homodyne detector. A process of light-induced absorption in the nonlinear crystal has been identified as the principal loss mechanism which prevents the observation of yet larger degrees of squeezing. Although our source is potentially broadly tunable over the range of wavelengths from 840 to 970 nm, the current research centers on the performance at 852 nm for spectroscopy of the D 2 line of atomic cesium. For frequency-modulated (FM) saturation spectroscopy in a vapor cell, an improvement of 3.1 dB in sensitivity relative to the usual quantum limit is demonstrated for the detection of Doppler-free resonances. When corrected for the thermal noise of the detector, the enhancement in signal-to-noise ratio brought by the squeezed field is 3.8 dB relative to the shot-noise limit set by the vacuum fluctuations of the probe field.  相似文献   

17.
张静涛  何广强  任李杰  曾贵华 《中国物理 B》2011,20(5):50311-050311
This paper investigates an analytical expression of teleportation fidelity in the teleportation scheme of a single mode of electromagnetic field. The fidelity between the original squeezed coherent state and the teleported one is expressed in terms of the squeezing parameter r and the quantum channel parameter (two-mode squeezed state) p. The results of analysis show that the fidelity increases with the increase of the quantum channel parameter p, while the fidelity decreases with the increase of the squeezing parameter r of the squeezed state. Thus the coherent state (r=0) is the best quantum signal for continuous variable quantum teleportation once the quantum channel is built.  相似文献   

18.
The sensitivity of an interferometric gravitational wave (GW) antenna operating above a few hundred Hertz is shot-noise limited. Sub-shot-noise sensitivity can be achieved by superimposing squeezed light on the laser field. The benefits of this approach are reduced in nonideal interferometers having fringe visibility less than unity, as pointed out by Gea-Banacloche and Leuchs and recently discussed by Chickarmane. Here, we consider an interferometer described by a set of coefficients Vl(k), Vsq(k), Vlsq(k) depending on the misalignment, mismatching, and aberrations of the optical systems, as well as on the asymmetry of the beam splitter and the two-arm losses. Due to the presence of terms proportional to the product of laser times squeezed fields, we have taken into account the amplitude fluctuations of al. A simple model of the squeezed vacuum light, produced by a degenerate optical parametric oscillator (OPO), is used for calculating the dependence of the spectral density of the output of a GW antenna on the fluctuations of the OPO-cavity resonance frequency, the pump amplitude fluctuation, and the nonlinear-crystal-temperature drift. A set of figures ηsq± and rlsq±(2) are introduced for describing the effects of the amplitude fluctuations and the relative line width γla on the spectral density of the quadrature phase operator X = alasq+ h.c.  相似文献   

19.
Mesoscopic damped double resonance mutual capacitance coupled RLC circuit is quantized by the method of damped harmonic oscillator quantization. The Hamiltonian is diagonalized by unitary transformation. The eigenenergy spectra of this circuit are given. The quantum fluctuations of the charges and current of each loop are researched in excitation state of the squeezed vacuum state, the squeezed vacuum state and in vacuum state. It is show that, the quantum fluctuations of the charges and current are related to not only circuit inherent parameter and coupled magnitude, but also quantum number of excitation, squeezed coefficients, squeezed angle and damped resistance. And, because of damped resistance, the quantum fluctuation decay along with time. PACS numbers: 03.65.-w,42.50.Lc.  相似文献   

20.
The generation of pulsed squeezed light using an optical parametric oscillator (OPO) is discussed. This mode-locked optical parametric oscillator consists of a nonlinear crystal in a cavity which is resonant for both signal and idler waves and which is synchronously pumped by the second-harmonic of an acousto-optically mode-locked cw Nd: YAG laser. The fundamental wavelength of the pump laser provides local oscillator pulses for balanced homodyne detection of squeezed vacuum pulses emitted by the oscillator when operated below oscillation threshold. Photocurrent noise reduction to 30% below the classical shot-noise limit is observed, corresponding to squeezing of the field to a level approximately a factor of two below the mean square vacuum noise.  相似文献   

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