相干态

摘要： 清华大学成功制备飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态近日,清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展,首次在实验中借助超导量子电路成功制备了相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态,并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠,该成果论文“A Flying Schrödinger’s Cat in Multipartite Entangled States”(《多体量子纠缠的飞行薛定谔猫态》)发表在国际学术期刊Science Advances。

摘要： 算符这一概念在量子力学中起着重要的作用.基于相干态表象,构造两类不对称积分投影算符,并利用有序算符内的积分技术和Dirac符号法,给出了该类算符的积分显式.研究结果表明,双模转动算符可以在相干态表象下表示成一类不对称积分投影算符.更为有趣的是,基于马赫-曾德尔干涉仪的量子精密测量中宇称测量算符也可以表示成相干态的另一类不对称积分投影算符,因此,它是厄米算符,有其经典对应.最后,也给出了马赫-曾德尔干涉仪的宇称测量算符的粒子数表象表示.

摘要： 光场量子态的制备和操控对于量子信息处理的发展具有非常重要的实际意义.将局域的压缩操作引入到量子剪切装置中,实现将输入相干态截断为真空光,单光子和双光子的叠加形式.利用平均光子数和Wigner函数,着重研究了输出态的非经典特性.在相同参数下,局域压缩参数的增加有利于平均光子数的提高以及Wigner函数负部体积的增大.此外,相干态的振幅增加可以提高平均光子数,但会导致Wigner函数负部体积的减小.这些研究结果表明,相比于没有局域压缩的情况,局域压缩的量子剪切装置在制备强非经典性的非高斯态上具有显著的优势.

摘要： 为理解相干态指针在光机械系统中进行正交后选择弱测量导致镜子位移的放大效果,本文引入了一种新的有关放大的物理机制,同时提出了满足这种放大机制的光机械系统方案,对光机械系统在量子通讯、量子传感、量子计算的应用具有一定的指导作用.

摘要： 为了提高单光子作用的机械振子动量,建立一种基于马赫曾德干涉仪的光机械模型.利用弱测量方法研究机械振子的微弱动量变化,揭示一种新的有关放大的物理机制,给出满足该放大机制的光机械系统方案.结果表明,当机械振子初始为相干态时,它的微弱动量可以被放大,其最大放大值可达到基态的零点涨落.该研究说明了机械振子微弱动量通过弱测量可以被提高.

摘要： 为了提高单光子作用的机械振子动量,建立一种基于马赫曾德干涉仪的光机械模型。利用弱测量方法研究机械振子的微弱动量变化,揭示一种新的有关放大的物理机制,给出满足该放大机制的光机械系统方案。结果表明,当机械振子初始为相干态时,它的微弱动量可以被放大,其最大放大值可达到基态的零点涨落。该研究说明了机械振子微弱动量通过弱测量可以被提高。

摘要： 由于量子理论和实验的微观特性,导致海森堡不确定性原理的实验验证十分困难.针对这一问题,本文从光量子化入手,介绍了量子正交算符的海森堡不确定关系,通过平衡零拍技术探测了量子正交算符的方差,验证海森堡不确定性原理.实验结果表明:光场正交算符在相干态中具有最小不确定关系.通过该实验,学生在掌握海森堡不确定性原理的同时,了解量子实验技术,为深入开展量子技术研究奠定了基础.

摘要： 谐振子的量子态在不同的参考系中表现的形式不同.在简谐振动参考系中谐振子的基态,在惯性系中表现为谐振子的相干态.

摘要： 构造了a 模激发双模SU(2)相干态，并用数值方法研究它的非经典特性。结果表明：在双模SU(2)相干态的a模加光子后，两场模对Cauchy-Schwartz 不等式的违反程度、a模光场光子统计的亚泊松分布特性以及b模光场的反聚束性得到加强，而b模光场光子统计的亚泊松分布特性和a模光场的反聚束性却减弱。

摘要： 本文研究了两纠缠原子与相干态光场相互作用系统场熵的时间演化特性,运用全量子力学理论和数值方法,讨论了初始两原子所处的纠缠状态、纠缠度和腔内光场的强弱对场熵的影响.

摘要： 研究相位损耗腔中大失谐下两个全同二能级原子与相干态场相互作用系统中熵的演化,讨论了不同原子初始状态和光场平均光子数对光场线性熵,原子线性熵和光场-原子系统线性熵的影响.

摘要： 现有的量子网络编码方案都是离散变量的方案.与离散变量量子系统相比,连续变量量子系统具有设备成本低、通信效率高的优点.本文分别基于连续变量量子近似操作和预共享纠缠态,首次提出了连续变量量子网络编码方案,利用连续变量的性质提高了网络吞吐量.

摘要： 现有的量子网络编码方案都是离散变量的方案.与离散变量量子系统相比,连续变量量子系统具有设备成本低、通信效率高的优点.本文分别基于连续变量量子近似操作和预共享纠缠态,首次提出了连续变量量子网络编码方案,利用连续变量的性质提高了网络吞吐量.

摘要： 现有的量子网络编码方案都是离散变量的方案.与离散变量量子系统相比,连续变量量子系统具有设备成本低、通信效率高的优点.本文分别基于连续变量量子近似操作和预共享纠缠态,首次提出了连续变量量子网络编码方案,利用连续变量的性质提高了网络吞吐量.

摘要： 现有的量子网络编码方案都是离散变量的方案.与离散变量量子系统相比,连续变量量子系统具有设备成本低、通信效率高的优点.本文分别基于连续变量量子近似操作和预共享纠缠态,首次提出了连续变量量子网络编码方案,利用连续变量的性质提高了网络吞吐量.

摘要： 本发明公开了一种基于偏振态旋转的超长距相干光通信方法及系统，属于光通信技术领域，包括：获取双偏分复用相干光通信系统中发送端的两路信号矩阵；采用光旋转器和/或相位延迟器对所述两路信号矩阵进行扰动处理，得到加密后的信号。本发明利用RSOP实现物理层的加密，将原本系统的损伤作为加密的手段，扩展了物理层加密可利用的维度。

摘要： 本发明涉及一种基于偏振态相干合成的偏振态成像深度重构方法，其包括步骤：S1：使偏振方向相互垂直的反射参考光与反射样品光进行相干合成，获得合成光，并测量所述合成光的偏振信息，获取当前深度的偏振光强图；S2：根据所述当前深度的偏振光强图导出Stokes参数，从而确定合成光的偏振态；S3：根据所述合成光的偏振态，求解所述当前深度的偏振信息。本发明所述的基于偏振态相干合成的偏振态成像深度重构方法具有数学运算简单、重构信息更加丰富的优点。

摘要： 本发明涉及一种相干偏振态测量中的光纤微扰补偿装置与补偿方法。雷达回波信号耦合进保偏光纤后被分为沿慢轴和快轴传播的两束耦合光，由于在保偏光纤中慢轴和快轴的折射率不同，因此外界环境微扰会引起慢轴耦合光束和快轴耦合光束附加不等值的相位改变量。本发明在激光主动相干探测技术和偏振雷达技术的基础上，通过参考光路实现光纤微扰补偿，消除了回波光信号耦合进保偏光纤后，慢轴耦合光束和快轴耦合光束附加不同相位变化量的影响，在回波偏振分量测量的基础上，增加了回波偏振态的测量。

摘要： 本发明提供一种基于微腔光孤子提取相干本振光的压缩态探测方法及装置，包括：激光分成两部分，一部分进入微腔产生光孤子，另一部分用于制备待测量子压缩态；从所述光孤子提取相干本振光，对所述相干本振光进行处理；处理后的相干本振光与所述待测量子压缩态同时接入分光器、平衡零差探测器和频谱分析仪。本发明采用的相干本振光产生方式源自光孤子产生，调试技术成熟，光孤子光谱中各个频率成分相干性好，噪声低，频率间隔一致性好，提供了不同于现有技术的相干本振光的产生方法。

摘要： 本发明公开了康复医学中脑电中风评估研究领域的一种基于静息态脑电信号相干性脑功能网络的中风康复评估模型构建方法及评估方法，包括如下步骤：获取静息态脑电数据；对脑电数据进行除杂；选取预定频段的脑电数据；以相干系数为权值构建加权脑功能网络；计算脑功能网络的聚类系数和全局效率；以聚类系数和全局效率为特征建立对康复阶段进行分类的评估模型。本发明以中风患者静息态脑电数据为支撑，以脑电信号的相干系数为权值构建脑功能网络，并以脑功能网络的各项拓扑特性建立评估模型，用以对中风患者进行分类识别，可使得中风患者的分类正确率高达85.8%。

摘要： 本发明提供了一种基于相干态的连续变量量子身份认证方法和系统，包括：设置用户端和认证中心共享认证密钥K＝{Ks,Kb}，Ks为认证私钥，Kb为认证基；制备量子相干态，将认证私钥编码在量子相干态的正则分量上；将制备好的量子相干态通过光纤信道发送给认证中心，认证中心根据共享的认证基进行量子零差检测，得到接收私钥；将接收私钥和认证私钥对比计算相关性，判断身份的合法性；认证成功后进行连续变量量子密钥分发操作，更新认证密钥。本发明可更新产生具有无条件安全的身份认证密钥，具有极高安全性，同时没有复杂的调制和计算，操作较为简单，由于使用连续变量量子相干态即可实现，降低了实现成本。

摘要： 本发明提供了一种基于修正相干态光源的双扫描4强度MDI‑QKD方法和系统，发送方利用修正相干态光源调制并发送多个光脉冲，在发送光脉冲时，以一定概率随机调制成不同的量子态，对其中的真空态和诱骗态参数进行数值限制，对信号态参数不进行限制；测量方对接收到的光脉冲进行贝尔态测量并公布测量结果；发送方接收公布的测量结果，对自己的比特进行筛选，对筛选后的比特串进行后处理，得到最终密钥；本发明采用修正相干态光源，且在发送信号态和诱骗态时，合理地设置不同的参数，能够获得更高概率的单光子事件而获得更高的密钥率。

摘要： 本发明公开了一种基于高斯调制相干态的CV‑QKD的后处理方法，该方法中发送端Alice和接收端Bob采用高斯调制相干态的方式进行测量基的选择，得到筛后密钥，筛后密钥的一部分用来进行参数估计，一部分用来进行密钥协商与提取；Bob端利用球面协商算法对所述筛后密钥进行计算得到检验码和二进制密钥，Alice端采用Bob端的检验码以及BP译码算法得到与接收端Bob一致的二进制密钥；Alice端和Bob端将得到的二进制密钥与Toeplitz矩阵相乘并压缩密钥，得到最终密钥。本发明在量子密钥分发后处理的阶段采用球面量化算法，提高了密钥协商处理步骤的效率和纠错的速率，使得传输距离更远。

摘要： 本发明属于量子信息通信技术领域，公开一种实用的基于标记配对相干态光源的真随机数生成装置及方法，该装置包括：制备装置，测量装置及现场可编程门阵列；测量装置和现场可编程门阵列相连；制备装置分别和测量装置及现场可编程门阵列相连；制备装置和测量装置相互独立，且不分享随机性；制备装置和测量装置的维度为2；制备装置包括激光器，强度调制器，相干态模块，第一单光子探测器及第一偏振器；所述相干态模块与第一单光子探测器构成标记配对相干态光源HPCS；测量装置包括第二偏振器，偏振分束器，第二单光子探测器及第三单光子探测器。本发明考虑了单光子探测器的后脉冲概率的影响，保证了量子随机数发生器系统的安全性。

摘要： 本发明提供了一种基于相干态的连续变量量子身份认证方法和系统，包括：设置用户端和认证中心共享认证密钥K＝{Ks,Kb}，Ks为认证私钥，Kb为认证基；制备量子相干态，将认证私钥编码在量子相干态的正则分量上；将制备好的量子相干态通过光纤信道发送给认证中心，认证中心根据共享的认证基进行量子零差检测，得到接收私钥；将接收私钥和认证私钥对比计算相关性，判断身份的合法性；认证成功后进行连续变量量子密钥分发操作，更新认证密钥。本发明可更新产生具有无条件安全的身份认证密钥，具有极高安全性，同时没有复杂的调制和计算，操作较为简单，由于使用连续变量量子相干态即可实现，降低了实现成本。