连续变量相干态的量子克隆

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对一个未知的量子态精确的复制(或克隆)是不可能的,这是支配量子体系的基本原理之一,即量子不可克隆定理。而最优的近似克隆已经在很多实验中完成。量子克隆机在许多研究工作中,例如在量子态的估计以及量子密码学中的窃听中,都是很重要的工具。对量子克隆的研究与对量子信息的研究与应用有着密切关系。近年来,量子克隆已经显示出了其在量子信息中所起的极其重要的作用。尤其是对连续变量相干态的量子克隆的研究,它在提升量子计算的速度以及在量子密钥分发方案的窃听应用中发挥出了至关重要的作用。所以,对连续变量相干态的量子克隆的实验研究有历史性的意义。  本文的研究中心是连续变量相干态的量子克隆,主要工作分为以下两个方面:  1.连续变量相干态的量子离物传态和量子克隆的理论研究。首先我们具体介绍了量子离物传态与量子克隆的原理、特点以及发展历史,然后从理论上分析了利用分束器和零拍探测系统实现连续变量相干态1→2的量子克隆的实验方案,以及通过引入非简并光学参量放大器(NOPA)产生EPR纠缠源填补真空通道实现量子克隆的实验方案。  2.在实验上完成连续变量相干态的量子克隆。在实验上我们采用了利用分束器和零拍探测系统的量子克隆方案,通过电子反馈技术及光学平移变换手段成功地完成了连续变量相干态1→2的量子克隆,得出了保真度高于经典极限的实验结果。然后我们通过非简并光学参量放大器产生EPR纠缠源填补真空通道的量子克隆实验装置已经搭好,目前实验正在进行当中。
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