光信息的可逆存儲及其在量子信息中的應(yīng)用

第1章 緒論 1
1.1　研究背景與意義　1
1.2　研究現(xiàn)狀與分析　2
參考文獻　3
第2章　光信息可逆存儲的相關(guān)物理概念及理論工具　7
2.1　描述量子系統(tǒng)的3種繪景　7
2.1.1　薛定諤繪景　7
2.1.2　海森伯繪景　8
2.1.3　相互作用繪景　9
2.2　光場與物質(zhì)相互作用　9
2.2.1　光場與物質(zhì)相互作用的半經(jīng)典理論　10
2.2.2　光場與物質(zhì)相互作用的全量子理論　14
2.3　電磁感應(yīng)透明　18
2.4　光的群速度減慢　21
2.5　量子糾纏　23
2.5.1　糾纏光子對的制備　23
2.5.2　糾纏態(tài)及其量度　24
2.5.3　糾纏光源的橫向關(guān)聯(lián)性質(zhì)　25
2.6　光信息存儲　27
2.6.1　光信息存儲的性能指標　27
2.6.2　環(huán)形光路形式的光信息存儲簡介　28
2.6.3　自旋激發(fā)態(tài)形式的光信息存儲簡介　28
2.6.4　靜態(tài)光脈沖形式的光信息存儲簡介　33
參考文獻　33
第3章　基于EIT效應(yīng)的光信息存儲　41
3.1　熱原子介質(zhì)中的光信息存儲　42
3.1.1　熱原子介質(zhì)中單模弱信號光場的存儲　42
3.1.2　熱原子介質(zhì)中多模弱信號光場的存儲　56
3.2　二維圖像的存儲　64
3.2.1　兩幅二維圖像的同時存儲　64
3.2.2　二維圖像的優(yōu)化存儲　71
3.3　糾纏光的存儲　79
3.3.1　熱原子介質(zhì)中糾纏光的存儲與提取　80
3.3.2　雙模糾纏波包的存儲　87
3.4　本章小結(jié)　94
參考文獻　95
第4章　基于拉曼過程的頻率糾纏和極化 頻率糾纏的高效制備　99
4.1　糾纏光子對與原子相互作用模型　100
4.2　系統(tǒng)哈密頓量　101
4.3　理想情況下的頻率糾纏制備　102
4.4　高效制備頻率糾纏的條件　103
4.5　極化 頻率糾纏的制備　106
4.6　多普勒展寬的影響　106
4.7　本章小結(jié)　108
參考文獻　108
第5章　靜態(tài)光脈沖形式的光信息存儲　110
5.1　靜態(tài)光脈沖的優(yōu)化產(chǎn)生　110
5.1.1　靜態(tài)光脈沖的優(yōu)化制備　113
5.1.2　高維靜態(tài)光脈沖的產(chǎn)生和操控　116
5.2　靜態(tài)糾纏光子對的相干產(chǎn)生和操控　120
5.2.1　理論模型和運動學方程　120
5.2.2　靜態(tài)光子對的相干產(chǎn)生和操控　123
5.2.3　靜態(tài)糾纏光子對的相干產(chǎn)生和操控　125
5.2.4　多自由度靜態(tài)糾纏光子對的相干產(chǎn)生和操控　126
5.3　本章小結(jié)　128
參考文獻　128
第6章　光信息存儲與提取的應(yīng)用　130
6.1　基于光信息存儲的全光分束器　130
6.1.1　全光強度分束器　131
6.1.2　全光偏振分束器　138
6.2　基于光信息存儲的圖像加法器和減法器　146
6.2.1　模型簡介　147
6.2.2　圖像加法器　148
6.2.3　圖像減法器　148
6.2.4　原子擴散效應(yīng)　151
6.3　本章小結(jié)　153
參考文獻　154