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量子網(wǎng)絡的構(gòu)建與應用 版權(quán)信息
- ISBN：9787122461797
- 條形碼：9787122461797 ; 978-7-122-46179-7
- 裝幀：平裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
量子網(wǎng)絡的構(gòu)建與應用 本書特色
本書稿首先進行與銣原子D1線相匹配的連續(xù)變量非經(jīng)典光場的制備研究，為開展光與原子相互作用研究提供了必須的量子資源；利用電磁感應透明效應執(zhí)行非經(jīng)典光場的量子存儲，建立了三個銣原子系綜之間的量子糾纏，并在三個獨立的量子通道中完成糾纏檢測。其次，分析了整個系統(tǒng)中存在的不穩(wěn)定因素，對影響PDH鎖定技術穩(wěn)定性的因素進行了詳細研究，并提出了利用自舉放大技術，可極大地降低探測器的噪聲，并有效提高探測器的信噪比。利用連續(xù)變量多組份偏振糾纏開展量子網(wǎng)絡中確定定性地糾纏分發(fā)研究方案，為下一步開展實用化量子網(wǎng)絡研究提供了可行參考。本書適合從事通信網(wǎng)絡、原子分子物理、量子網(wǎng)絡等的工程技術人員和高校相關專業(yè)師生參考閱讀。
量子網(wǎng)絡的構(gòu)建與應用 內(nèi)容簡介
本書主要圍繞量子網(wǎng)絡的構(gòu)建與應用展開。全書共5 章：緒論、紫外光場及單組分壓縮態(tài)光場、兩組分和三組分偏振糾纏態(tài)光場、光電探測器設計理論分析、利用連續(xù)變量偏振糾纏態(tài)實現(xiàn)量子網(wǎng)絡中確定性的糾纏分發(fā)。首先實現(xiàn)了糾纏態(tài)的制備，分別利用兩個和三個非簡并光學參量放大器得到兩組分偏振糾纏態(tài)光場和連續(xù)變量三組分偏振糾纏態(tài)光場，利用電磁感應透明效應建立了三個原子系綜間的量子糾纏；其次利用高信噪比自舉光電探測器實現(xiàn)光場壓縮度的有效提升；*終利用連續(xù)變量偏振糾纏態(tài)實現(xiàn)量子網(wǎng)絡中確定性的糾纏分發(fā)，為構(gòu)建實用化量子網(wǎng)絡提供了一種可行方案。本書可以作為高等院校原子分子物理、量子通信、量子存儲等相關領域師生的參考用書，也可供從事相關工作的科研與技術人員參考。
量子網(wǎng)絡的構(gòu)建與應用 目錄
第1章 緒論 1
1.1 光場的量子化 1
1.1.1 電磁場的量子化 1
1.1.2 海森堡不確定性原理 1
1.1.3 光場量子噪聲 2
1.2 非線性光學基礎 2
1.2.1 測不準原理 2
1.2.2 線性化算符 3
1.2.3 二次諧波產(chǎn)生過程 3
1.2.4 光學參量放大 5
1.3 量子態(tài)光場 7
1.3.1 量子態(tài) 8
1.3.2 相干態(tài) 13
1.3.3 壓縮態(tài) 14
1.3.4 壓縮態(tài)的主要檢測方法 20
1.4 PDH 鎖定技術 22
1.5 量子信息 24
1.5.1 量子密鑰分發(fā) 25
1.5.2 量子中繼 28
1.5.3 量子存儲 28
1.6 本書主要內(nèi)容及章節(jié)安排 32 第2章 紫外光場及單組分壓縮態(tài)光場 33
2.1 概述 33
2.2 398nm 紫外激光的制備 34
2.2.1 基礎理論分析 34
2.2.2 實驗裝置搭建 36
2.2.3 實驗結(jié)果測量及分析 37
2.3 795nm 偏振壓縮態(tài)光場的制備 39
2.3.1 偏振態(tài)光場的產(chǎn)生方法 40
2.3.2 壓縮態(tài)光場的測量 43
2.3.3 795nm偏振壓縮實驗系統(tǒng)的搭建 46
2.3.4 實驗結(jié)果測量及分析 50
2.4 本章小結(jié) 51 第3章 兩組分和三組分偏振糾纏態(tài)光場 52
3.1 概述 52
3.2 795nm 兩組分偏振糾纏態(tài)光場的制備 53
3.2.1 兩組分偏振糾纏態(tài)理論分析 54
3.2.2 實驗系統(tǒng)的搭建 57
3.2.3 實驗結(jié)果測量及分析 59
3.3 明亮的三組分偏振糾纏態(tài)光場制備 60
3.3.1 三組分偏振糾纏理論分析 60
3.3.2 產(chǎn)生明亮的三組分偏振糾纏態(tài)實驗 65
3.3.3 實驗結(jié)果測量及分析 67
3.4 三原子系綜量子糾纏及量子存儲 69
3.4.1 三組分正交糾纏理論分析 70
3.4.2 利用EIT實現(xiàn)量子態(tài)由光場向原子系綜的映射 73
3.4.3 利用EIT實現(xiàn)量子態(tài)由原子系綜向光場的映射 75
3.4.4 三組分正交糾纏態(tài)光場在原子系綜中的量子存儲 76
3.5 本章小結(jié) 85 第4章 光電探測器設計理論分析 86
4.1 概述 86
4.2 光電探測器的性能衡量 89
4.2.1 信噪比 89
4.2.2 噪聲等效功率 89
4.2.3 帶寬 90
4.3 常用光電檢測器件介紹 90
4.3.1 PN光電二極管的工作原理 90
4.3.2 PIN光電二極管的工作原理 91
4.3.3 PIN光電二極管的基本特性 92
4.4 相關電路噪聲分析 93
4.4.1 跨阻放大原理分析 93
4.4.2 跨阻放大電路噪聲分析 95
4.4.3 FET晶體管噪聲分析 95
4.4.4 其他相關噪聲分析 96
4.5 利用自舉低噪聲光電探測器提升光場壓縮度的理論和實驗 98
4.5.1 自舉低噪聲光電探測器電路設計 98
4.5.2 高頻PCB設計 102
4.5.3 自舉低噪聲光電探測器性能測試 103
4.6 本章小結(jié) 107 第5章 利用連續(xù)變量偏振糾纏態(tài)實現(xiàn)量子網(wǎng)絡中確定性的糾纏分發(fā) 109
5.1 概述 109
5.2 連續(xù)變量類GHZ 和類Cluster 四組分正交糾纏態(tài)的產(chǎn)生原理 110
5.2.1 連續(xù)變量類GHZ態(tài)產(chǎn)生原理 111
5.2.2 連續(xù)變量類Cluster態(tài)產(chǎn)生原理 115
5.2.3 四組分正交糾纏態(tài)不可分判據(jù) 117
5.3 連續(xù)變量類GHZ 和類Cluster 四組分偏振糾纏態(tài)的產(chǎn)生與分發(fā) 118
5.3.1 連續(xù)變量類GHZ四組分偏振糾纏態(tài)的產(chǎn)生原理 118
5.3.2 連續(xù)變量類Cluster四組分偏振糾纏態(tài)的產(chǎn)生原理 120
5.3.3 連續(xù)變量類GHZ和類Cluster四組分偏振糾纏態(tài)在光纖中的傳輸 121
5.3.4 四組分偏振糾纏態(tài)不可分判據(jù) 122
5.3.5 理論計算結(jié)果與分析 124
5.4 本章小結(jié) 127 參考文獻 128
1.1 光場的量子化 1
1.1.1 電磁場的量子化 1
1.1.2 海森堡不確定性原理 1
1.1.3 光場量子噪聲 2
1.2 非線性光學基礎 2
1.2.1 測不準原理 2
1.2.2 線性化算符 3
1.2.3 二次諧波產(chǎn)生過程 3
1.2.4 光學參量放大 5
1.3 量子態(tài)光場 7
1.3.1 量子態(tài) 8
1.3.2 相干態(tài) 13
1.3.3 壓縮態(tài) 14
1.3.4 壓縮態(tài)的主要檢測方法 20
1.4 PDH 鎖定技術 22
1.5 量子信息 24
1.5.1 量子密鑰分發(fā) 25
1.5.2 量子中繼 28
1.5.3 量子存儲 28
1.6 本書主要內(nèi)容及章節(jié)安排 32 第2章 紫外光場及單組分壓縮態(tài)光場 33
2.1 概述 33
2.2 398nm 紫外激光的制備 34
2.2.1 基礎理論分析 34
2.2.2 實驗裝置搭建 36
2.2.3 實驗結(jié)果測量及分析 37
2.3 795nm 偏振壓縮態(tài)光場的制備 39
2.3.1 偏振態(tài)光場的產(chǎn)生方法 40
2.3.2 壓縮態(tài)光場的測量 43
2.3.3 795nm偏振壓縮實驗系統(tǒng)的搭建 46
2.3.4 實驗結(jié)果測量及分析 50
2.4 本章小結(jié) 51 第3章 兩組分和三組分偏振糾纏態(tài)光場 52
3.1 概述 52
3.2 795nm 兩組分偏振糾纏態(tài)光場的制備 53
3.2.1 兩組分偏振糾纏態(tài)理論分析 54
3.2.2 實驗系統(tǒng)的搭建 57
3.2.3 實驗結(jié)果測量及分析 59
3.3 明亮的三組分偏振糾纏態(tài)光場制備 60
3.3.1 三組分偏振糾纏理論分析 60
3.3.2 產(chǎn)生明亮的三組分偏振糾纏態(tài)實驗 65
3.3.3 實驗結(jié)果測量及分析 67
3.4 三原子系綜量子糾纏及量子存儲 69
3.4.1 三組分正交糾纏理論分析 70
3.4.2 利用EIT實現(xiàn)量子態(tài)由光場向原子系綜的映射 73
3.4.3 利用EIT實現(xiàn)量子態(tài)由原子系綜向光場的映射 75
3.4.4 三組分正交糾纏態(tài)光場在原子系綜中的量子存儲 76
3.5 本章小結(jié) 85 第4章 光電探測器設計理論分析 86
4.1 概述 86
4.2 光電探測器的性能衡量 89
4.2.1 信噪比 89
4.2.2 噪聲等效功率 89
4.2.3 帶寬 90
4.3 常用光電檢測器件介紹 90
4.3.1 PN光電二極管的工作原理 90
4.3.2 PIN光電二極管的工作原理 91
4.3.3 PIN光電二極管的基本特性 92
4.4 相關電路噪聲分析 93
4.4.1 跨阻放大原理分析 93
4.4.2 跨阻放大電路噪聲分析 95
4.4.3 FET晶體管噪聲分析 95
4.4.4 其他相關噪聲分析 96
4.5 利用自舉低噪聲光電探測器提升光場壓縮度的理論和實驗 98
4.5.1 自舉低噪聲光電探測器電路設計 98
4.5.2 高頻PCB設計 102
4.5.3 自舉低噪聲光電探測器性能測試 103
4.6 本章小結(jié) 107 第5章 利用連續(xù)變量偏振糾纏態(tài)實現(xiàn)量子網(wǎng)絡中確定性的糾纏分發(fā) 109
5.1 概述 109
5.2 連續(xù)變量類GHZ 和類Cluster 四組分正交糾纏態(tài)的產(chǎn)生原理 110
5.2.1 連續(xù)變量類GHZ態(tài)產(chǎn)生原理 111
5.2.2 連續(xù)變量類Cluster態(tài)產(chǎn)生原理 115
5.2.3 四組分正交糾纏態(tài)不可分判據(jù) 117
5.3 連續(xù)變量類GHZ 和類Cluster 四組分偏振糾纏態(tài)的產(chǎn)生與分發(fā) 118
5.3.1 連續(xù)變量類GHZ四組分偏振糾纏態(tài)的產(chǎn)生原理 118
5.3.2 連續(xù)變量類Cluster四組分偏振糾纏態(tài)的產(chǎn)生原理 120
5.3.3 連續(xù)變量類GHZ和類Cluster四組分偏振糾纏態(tài)在光纖中的傳輸 121
5.3.4 四組分偏振糾纏態(tài)不可分判據(jù) 122
5.3.5 理論計算結(jié)果與分析 124
5.4 本章小結(jié) 127 參考文獻 128
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量子網(wǎng)絡的構(gòu)建與應用 作者簡介
吳量，山西工程科技職業(yè)大學信息工程學院副教授，系主任，光學專業(yè)博士，主要從事光學探測、信息網(wǎng)絡構(gòu)建、量子信息存儲等方面的研究工作，主持、參與多項國家項目和省部級項目；發(fā)表高水平學術論文10余篇。
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