基于弱交叉克尔非线性的量子逻辑门的构造
发布时间：2021-07-03 06:56
近年来,量子信息处理技术已经逐渐从理论走向实验,并且可行性大大提高。但由于线性光学方法线路非常复杂,构建难度大,成功率较低,只依赖这种方法完成量子信息处理任务,如量子并行运算、量子密钥分发是十分困难的。因此,在大量研究人员的共同努力下,提出了非线性光学的方法,将光子作为量子信息处理进程中的载体,利用量子纠缠态,以及强大的相干特性,对信息进行编码和传输。利用纠缠态的非定域性、非经典的关联性以及微观系统的其它量子特性,原则上,可以实现绝对安全的量子安全通信。基于量子计算与量子信息处理技术的潜在应用,未来将建立一种新的高效的信息处理、信息安全传输系统。基于近年来量子信息技术的迅猛发展,本文利用弱交叉克尔非线性,以及一些光学元件的辅助,提出了特定量子逻辑门的构建方案。本文共分四章。首先,简要介绍量子信息技术的发展历程和现状。第二章简要介绍了文中使用的相关物理知识,简单的光学元件:极化分束器,半波片等。第三章介绍了宇称分析过程,纠缠门的实现,以及基于弱交叉克尔非线性,利用一个辅助光子构建控制非门的逻辑线路。在第四章中,通过交换门交换两个目标光子的量子态,应用两个合并门线路简化量子系统的路径,提出...
【文章来源】：渤海大学辽宁省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１．分束器??
?渤海大学硕士学位论文???ａ?ｃ??Ｘ??ｂ?ｄ??图２－１．分束器??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１．?Ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ??２．３．２极化分束器??极化分束器也同分束器一样，各有两个入射端口和出射端口，能将入射光??子一部分透射，一部分反射。但不同的是，这个过程不是等概率的，通常来说，极化??分束器可以将水平偏振｜／／）的光子全部透过，竖直偏振｜Ｋ＞的光子全部反射。??ｉｈＸＸｈ＞?Ｘｙ??２?４?２?ｌＨ）?４??（ａ）?Ｃｂ）??番备??２’?Ｖ?＼?／｜ｖ＞Ｍｖ）Ｎ＞４??【０?（ｄ）??图２－２．极化分束器??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ??２．３．３半波片??１１??
?基于弱交叉克尔非线性的量子逻辑门的构造???波晶片是一种可以对光子的偏振方向产生调整，产生时延的辅助光学元件。半波??片（／ＷＰ）就是波晶片的一种，它可以产生；Ｔ的相位延迟，主要用来实现单光子态的??旋转变换。??ＩＶ）??个???＞?＿光轴???乙?＞?｜Ｈ）??图２－３．斜置的半波片??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３．?Ｈａｌｆ?ｗａｖｅ?ｐｌａｔｅ??如图２－３所示，使半波片的光轴与入射的水平偏振光成一定的角度５。斜置??的半波片对水平偏振光和竖直偏振光的作用为??｜／／〉４ｃｏｓ２＜５｜／／〉＋?ｓｉｎ２５｜ｒ〉?（２－３９）??｜Ｆ）－＾ｓｉｎ２Ｊ｜／／）－ｃｏｓ２＾｜Ｆ）??当５?＝?０时，??＼Ｈ）＾＼Ｈ）?（２－４０）??＼ｙ）－＞－＼ｖ）??即对应相位反转门Ｚ操作。??当?５?＝?２２．５°?时，??网―合网命〉）?（２－４１）??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于高阶W态制备的新颖量子集成线路及其高精度表征（英文）[J]. Ren Heilmann,Markus Gra¨ fe,Stefan Nolte,Alexander Szameit. Science Bulletin. 2015(01)
[2]Universal quantum computation with qudits[J]. LUO MingXing,WANG XiaoJun. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2014(09)
[3]Revisiting the security of quantum dialogue and bidirectional quantum secure direct communication[J]. GAO Fei1,2,GUO FenZhuo1,2,WEN QiaoYan1,2 & ZHU FuChen3 1 State Key Laboratory of Networking and Switching Technology,Beijing University of Posts and Tele-communications,Beijing 100876,China;2 School of Science,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876,China;3 National Laboratory for Modern Communications,Chengdu 610041,China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2008(05)
[4]量子非破坏性测量[J]. 张晓龙,郭光灿,彭墀,谢常德. 物理学进展. 1994(02)
硕士论文
[1]基于交叉克尔效应的光学量子信息处理[D]. 郭奇.延边大学 2012
本文编号：3262109
【文章来源】：渤海大学辽宁省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１．分束器??
?渤海大学硕士学位论文???ａ?ｃ??Ｘ??ｂ?ｄ??图２－１．分束器??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１．?Ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ??２．３．２极化分束器??极化分束器也同分束器一样，各有两个入射端口和出射端口，能将入射光??子一部分透射，一部分反射。但不同的是，这个过程不是等概率的，通常来说，极化??分束器可以将水平偏振｜／／）的光子全部透过，竖直偏振｜Ｋ＞的光子全部反射。??ｉｈＸＸｈ＞?Ｘｙ??２?４?２?ｌＨ）?４??（ａ）?Ｃｂ）??番备??２’?Ｖ?＼?／｜ｖ＞Ｍｖ）Ｎ＞４??【０?（ｄ）??图２－２．极化分束器??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２．?Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｂｅａｍ?ｓｐｌｉｔｔｅｒ??２．３．３半波片??１１??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]一种用于高阶W态制备的新颖量子集成线路及其高精度表征（英文）[J]. Ren Heilmann,Markus Gra¨ fe,Stefan Nolte,Alexander Szameit. Science Bulletin. 2015(01)
[2]Universal quantum computation with qudits[J]. LUO MingXing,WANG XiaoJun. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2014(09)
[3]Revisiting the security of quantum dialogue and bidirectional quantum secure direct communication[J]. GAO Fei1,2,GUO FenZhuo1,2,WEN QiaoYan1,2 & ZHU FuChen3 1 State Key Laboratory of Networking and Switching Technology,Beijing University of Posts and Tele-communications,Beijing 100876,China;2 School of Science,Beijing University of Posts and Telecommunications,Beijing 100876,China;3 National Laboratory for Modern Communications,Chengdu 610041,China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics & Astronomy）. 2008(05)
[4]量子非破坏性测量[J]. 张晓龙,郭光灿,彭墀,谢常德. 物理学进展. 1994(02)
硕士论文
[1]基于交叉克尔效应的光学量子信息处理[D]. 郭奇.延边大学 2012
本文编号：3262109
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/ljx/3262109.html
