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《实验制备纯的双模压缩态》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、光学学报第36卷第4期Vol.36,No.42016年4月ACTAOPTICASINICAApril,2016实验制备纯的双模压缩态1,21,21,21,2李强邓晓玮张强苏晓龙1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,太原山西0300062山西大学极端光学协同创新中心,太原山西030006摘要从一个压缩真空态中减去一个光子是制备光学薛定谔猫态的一种有效方法。研究表明,通过这种方法制备的薛定谔猫态的保真度依赖于压缩态光场的纯度。利用一个抽运光部分共振的非简并光学参量放大器实验制备了纯度为0.99
2、3的双模压缩态。由于热效应的存在,非简并光学参量放大器在较宽的抽运功率范围内能够获得纯度较高的双模压缩态。关键词量子光学;压缩态;薛定谔猫态;非简并光学参量放大器;热效应中图分类号O431.2文献标识码Adoi:10.3788/AOS201636.0427001ExperimentalPreparationofaPureTwo-ModeSqueezedState1,21,21,21,2LiQiangDengXiaoweiZhangQiangSuXiaolong1StateKeyLaboratoryofQua
3、ntumOpticsandQuantumOpticsDevices,InstituteofOpto-Electronics,ShanxiUniversity,Taiyuan,Shanxi030006,China2CollaborativeInnovationCenterofExtremeOptics,ShanxiUniversity,Taiyuan,Shanxi030006,ChinaAbstractSubtractingaphotonfromasqueezedvacuumstateisanefficien
4、tmethodforpreparinganopticalSchrödingercatstate.ItisshownthatthefidelityoftheSchrödingercatstatebasedonphotonsubtractiondependsonthepurityofsqueezedvacuumstate.Atwo-modesqueezedstateoflightwithapurityof0.993isexperimentallyproducedbyanon-degenerateopticalp
5、arametricamplifier,wherethepumpbeamoscillatespartiallyinthecavity.Especially,two-modesqueezedstateswithhighpuritycanbeobtainedbythenon-degenerateopticalparametricamplifierinawiderangeofpumppowerduetothepresenceofthermaleffect.Keywordsquantumoptics;squeezed
6、state;Schrödingercatstate;non-degenerateopticalparametricamplifier;thermaleffectOCIScodes270.6570;270.2500;270.55851引言[1-2]压缩态是量子信息处理和量子测量的重要量子资源。例如,压缩态光场可以被用于连续变量多组份纠[3-4][5][6-7][8-9][10]缠态的制备,光通信,引力波探测,实现高精度的量子测量等。制备压缩态光场的方法有:四波混频,[11-15][16]光学参量放大器,原子系
7、综等。压缩态光场的压缩度是限制压缩态应用的一个重要技术指标。由于无限的压缩需要无限的能量,所以从原理上来讲无限压缩的压缩态光场是不存在的,实验获得的压缩态光场的压缩度都是有限的。科学家们一直致力于提高压缩态光场的压缩度。目前,单模压缩态光场的压缩度达到-12.3[17][18]dB(即噪声被降低94.1%),双模压缩态光场的压缩度被提高到-8.4dB(即噪声被降低85.5%)。然而在某些应用方面,单纯提高压缩度是不够的,还需关注压缩态光场的纯度。薛定谔猫态是量子信[19][20-22]息处理中一种重要的量子
8、资源。例如,利用薛定谔猫态来实现量子隐形传输,量子计算等。在过去的收稿日期:2015-09-23;收到修改稿日期:2015-11-18基金项目:国家自然科学基金(61475092,11522433)、山西省高校优秀青年学术带头人项目(2013805)作者简介:李强(1988—),男,硕士研究生,主要从事量子光学方面的研究。E-mail:liqiangsxu@126.com导师简介:苏晓龙(1979—),男,博士,