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 量子定位导航技术研究与发展现状

宋培帅 马静 马哲 张淑媛 司朝伟 韩国威 宁瑾 杨富华 王晓东

[摘要]最近二十年, 作为一种新型导航技术, 量子定位系统(QPS)因其特有的信息传输优势得到了飞速发展。简要介绍了卫星导航与惯性导航系统的原理及各自面临的问题, 阐述了量子定位导航系统的概念与基本原理、量子导航的优势、...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090003

 T型结构腔-光纤系统中的几何量子失谐

吴道永 卢道明

[摘要]考虑了每个腔囚禁一个二能级原子,腔与腔之间通过光纤连接,且原子与腔发生共振相互作用的情况,利用几何量子失谐(GQD)研究了两子系统间的量子关联,分析了T型结构耦合腔系统中两原子间和两腔间的GQD。采用数值计算方...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):072701

 损耗对强度差压缩和正交化振幅压缩的影响

薛春玲 徐月娜

[摘要]对于同一量子压缩光场,采用正交振幅噪声和强度差噪声测量方案会得到不同的压缩度,对此进行了理论解释。在输出信号无损耗的情况下,强度差噪声和正交振幅噪声的压缩度都随着增益的增大而增大,但前者小于后者。考虑...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(07):072702

 自由空间量子密钥分配的背景光抑制

朱秋立 石磊 魏家华 朱宇 杨汝 赵顾颢

[摘要]提高通信速率、实现全天候的空间量子通信是当前亟待解决的问题。概述了量子保密通信的发展历程及趋势, 总结了自由空间量子密钥分配(QKD)的发展现状和研究意义。分析了自由空间QKD所存在的问题及其误码来源, 讨论了背...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):060004

 运动原子和场相互作用模型中的量子关联

马蓉 艾合买提·阿不力孜 艾尔肯江·艾木都拉 麦日克那·艾力

[摘要]利用运动原子和场相互作用模型,研究了当两原子处于纠缠态而光场处于真空态时,原子运动及耦合系数的线性变化对量子关联的影响。结果表明,对于单光子过程,随着场模结构参数的增大,量子关联增大;耦合系数的线性变...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):052701

 海面泡沫信道的波分复用偏振补偿改进方案研究

徐华彬 周媛媛 周学军 王潋

[摘要]海面泡沫信道对量子通信中光子的偏振散射提高了偏振误码率。采用波分复用的偏振补偿方案对其进行补偿。在验证波分复用偏振补偿方案可行性的基础上, 针对海面泡沫信道中波长间隔带来的偏振误差问题, 提出了单参考光误...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):042701

 自由空间量子密钥分发关键技术的研究进展

杨汝 李云霞 石磊 蒙文 罗均文

[摘要]自由空间的量子密钥分发(QKD)技术已成为量子通信领域的研究热点之一, 连续变量QKD与离散变量QKD是其两大技术分支。介绍了近年来国内外自由空间QKD技术的研究进展, 从实际应用角度出发, 对比分析了两大分支主要的技术...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(02):020003

 非旋波近似下Tavis-Cummings模型的纠缠特性

刘雪莹 任学藻 徐玉虎

[摘要]采用相干态正交化法研究了非旋波近似下Tavis-Cummings(TC)模型中两非全同量子比特间的纠缠动力学问题, 分析了同一耦合强度下不同跃迁频率的量子比特和光场对两量子比特间纠缠演化的影响。研究结果表明, 在弱耦合情况...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(10):102701

 基于量子反馈保护量子比特的相干性

王国友 郭有能

[摘要]通过采用直接的量子反馈方法控制量子比特的量子相干性, 研究了与单模腔相互作用的量子比特的量子相干性的动力学演化。利用l1范数相干性和量子相对熵相干性描述量子系统的相干性, 分析了量子反馈和外部驱动对系统相干...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(10):102702

 算符组合激发双模压缩真空态的量子特性

叶希梅 卢道明

[摘要]将(a,b)双模产生算符组合和双模压缩算符先后作用在双模真空态上, 构建了算符组合激发双模压缩真空态。采用数值计算方法, 讨论了双模压缩参数和组合系数对b模压缩效应、反聚束效应、Q参量及两模间纠缠量等量子特性的影...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(01):012701

 二粒子态控制双向量子隐形传态

王思萌 张炜 廖聪

[摘要]为实现二粒子态的控制双向量子隐形传态, 基于张量分析、贝尔基测量和冯·诺依曼测量等方法, 提出二粒子态控制双向量子隐形传态的通道准则, 准则中, 选择九粒子纠缠态为量子通道, 并给出任意九粒子纠缠态能否作为...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(09):0927002

 锥柱复合目标量子雷达散射截面分析

徐泽华 李伟 许强 郑家毅

[摘要]针对导弹目标量子雷达散射截面的计算问题, 用锥柱复合模型模拟导弹目标几何结构, 引入单光子波动方程, 推导和改进量子雷达散射截面表达式.通过干涉分析镜面上原子与光子的相互作用, 在检测点测量光子被目标原子散射后...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(04):0429001

 基于脉冲位置调制的测量设备无关量子密钥分发

毛钱萍 王乐 马媛媛 曾荣 黄秀丽 赵生妹

[摘要]为了进一步提高测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)系统的传输距离和密钥率, 将脉冲位置调制(PPM)技术引入到MDI-QKD中, 利用弱光源中的空脉冲和高维编码技术, 提出了一种高效的测量设备无关量子密钥分发, 即PPM-MDI-Q...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(03):0306007

 大气闪烁对相干态量子干涉雷达探测性能的影响

王书 任益充 饶瑞中 苗锡奎

[摘要]以马赫-曾德尔干涉仪为模型,分析了基于相干态光源的量子干涉雷达的探测原理,系统研究了由大气闪烁引起的光强起伏和大气损耗对量子干涉雷达性能的影响。将湍流大气视作耗散-涨落通道,结合经典湍流统计推导得到了湍...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(08):0810002

 基于奇相干光源和轨道角动量的量子密钥分配协议

何业锋 李东琪 宋畅 高建国

[摘要]针对基于弱相干光源(WCS)和轨道角动量(OAM)的测量设备无关量子密钥分配(MDI-QKD)协议的密钥生成率较低的问题, 研究了基于奇相干光源(OCS)和OAM的MDI-QKD协议, 并对其性能参数进行了分析。分析了密钥生成率、探测器的...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0712001

 高速小型化光量子随机数发生器

魏世海 樊矾 杨杰 黄伟 何远杭 李大双 徐兵杰

[摘要]利用超辐射发光二极管的放大自发辐射噪声作为量子随机熵源, 设计并实现了一种高速小型化光量子随机数发生器(QRNG)。为减小经典噪声及不完美器件对随机性带来的影响, 基于对量子熵源的最小熵估计, 在现场可编程门阵列...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(05):0512001

 基于LabVIEW的三光子符合计数实时3D显示系统

田亚玲 李创社 陈海霞 张彦鹏

[摘要]单光子数技术是量子光学领域中非常重要的一种技术,已被广泛应用于双光子符合探测及关联调控实验。通过一张单光子计数卡和一台路由器,利用双光子符合探测原理,采用分时复用的方法,构建了三光子符合测量的硬件系统...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(12):1204003

 纳米金刚石氮空位中心耦合机械振子的纠缠动力学特性

廖庆洪 金鹏 叶杨

[摘要]研究了二阶磁梯度诱导的纳米金刚石氮空位(NV)色心耦合机械振子系统中两机械模式与NV色心的纠缠动力学特性,分析了系统相干角、机械模式的衰减率、NV色心的自发衰减率等对纠缠的影响。研究结果表明,选择合适的系统...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(12):1212001

 航空平台连续变量量子通信系统的信道特性

杨汝 李云霞 蒙文 朱秋立 朱宇 黄超 赵顾颢

[摘要]在考虑大气湍流及气动光学效应的情况下,建立了航空平台连续变量量子通信系统的传播模型,数值分析了信道特性对系统安全密钥率的影响。结果表明,大气湍流的折射率结构常数越小,气动光学影响下折射率结构常数的变化...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(09):0927002

 有限厚度拓扑绝缘体平板附近原子的自发辐射特性

曾然 侯金鑫 王驰 李齐良 毕美华 杨国伟 羊亚平

[摘要]对有限厚度拓扑绝缘体(TI)平板附近及其腔内二能级原子的自发辐射特性进行了研究。利用并矢格林函数表示偶极子平行和垂直于材料边界时的自发辐射率表达式,通过多次反射理论计算了平板的反射矩阵,对影响自发辐射率的...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(09):0927001

 基于含楔角非线性晶体的高纠缠度纠缠源

周瑶瑶 蔚娟 闫智辉 贾晓军

[摘要]连续变量Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态光场可由工作在阈值以下的非简并光学参量放大器获得,输入耦合镜、输出耦合镜及非线性晶体等光学元件对于偏振方向相互垂直的两束光场的镀膜参数存在差异,具体表现为输出耦合镜...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(07):0727001

 弱控制场作用下腔内电磁诱导透明及其线宽研究

吴嘉宝 张示城 胡依奇 林功伟 钮月萍 龚尚庆

[摘要]基于腔内极化子的量子理论,实验研究了腔内电磁诱导透明(EIT)现象。通过升高铷气室温度,使铷原子数目大量增加。当系统满足集体强耦合条件时,利用弱控制场可实现EIT以及线宽的显著压窄。随着温度的继续升高,耦合效...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(07):0727002

 基于四组分纠缠态的量子离物传态

孙颍榕 霍美如 闫智辉 贾晓军

[摘要]提出了一种利用四组分纠缠态光场实现开放传输的量子离物传态网络的实验方案。将未知量子态在输入节点与纠缠态光场的一个子模进行联合测量后,可以根据需求选择经典通道的传输方向,在其他任意一个节点处恢复出该量子...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(05):0527001

 非旋波近似下二能级原子与频率变化光场作用的量子特性

丛红璐 任学藻

[摘要]在非旋波近似下,研究了频率随时间变化的相干态光场与二能级原子的相互作用,讨论了光场频率随时间作正弦和方波变化时,原子布居数反转随时间的演化特性。数值计算结果表明,当光场频率不随时间变化时,原子布居数反...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(04):0427001

 噪声引入对EPR导引的影响

翟淑琴 王薇 杨荣国 翟泽辉

[摘要]EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)导引展现出一种不同于量子纠缠态与Bell非局域性的量子非局域性,其中单向EPR导引在量子秘密共享中尤为重要。提出了一种通过在EPR纠缠态的一方增加噪声来改变EPR导引特性的方案,在引入噪...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(04):0427002

 基于指示单光子源的非对称信道量子密钥分配

何业锋 宋畅 李东琪 康丹娜

[摘要]针对传统的量子密钥分配协议未考虑非对称信道的问题, 研究了基于指示单光子源的非对称信道的测量设备无关量子密钥分配协议的性能参数。主要分析了协议中的平均光子数、单边传输效率、密钥生成率与信道传输损耗之间的...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(03):0327001

 用于连续变量量子存储的快速响应平衡零拍探测器

马丽霞 秦际良 闫智辉 贾晓军

[摘要]改进了连续变量量子存储的平衡零拍探测器, 得到了一种可以实时测量短脉冲光信号正交分量的快速响应平衡零拍探测器。利用无电容电路, 以及高量子效率、低结电容的光电二极管, 获得的平衡零拍探测器的响应时间为65 ns;...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(02):0227001

 大气湍流下的轨道角动量编码测量设备无关量子密钥分发

朱卓丹 赵尚弘 谷文苑 刘菁 孙祥祥

[摘要]基于Kolmogorov及非Kolmogorov湍流模型,分析了大气湍流对光子轨道角动量(OAM)的散射效应,得到了探测端不同OAM模式的概率。分析了两种湍流条件下OAM编码测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)的密钥生成率与最大传输距...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(12):1227002

 基于偏振滤波抑制背景光的量子密钥分配系统

朱秋立 石磊 魏家华 朱宇 杨汝 周凯航 赵顾颢

[摘要]基于相位合成偏振技术,利用离散相位编码构建了自由空间量子密钥分配系统,在时域、空域、频域滤波的基础上,结合大气背景光的偏振度模型,通过偏振滤波抑制背景光。研究结果表明,当大气背景光的偏振度为0.6时,偏振...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(12):1227001

 基于双电子自旋与纳米机械谐振子强耦合的纠缠态制备

芦瑞琪 任韧 胡晓蕊 郭亚茹 薛丹丹

[摘要]以金刚石氮空位(NV)色心为基础,提出了一种双电子自旋与量子化的纳米机械谐振子间的强耦合方案,利用谐振子的耗散过程制备了两比特二维纠缠稳态。数值模拟结果表明,具有不同初态的系统均可演化得到高保真、高纠缠...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(10):1027001

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