基于腔电光力系统增强罗兰C台间同步精度问题研究

罗兰C系统受到原子钟工艺和无线电信号测量精度限制,难以实现台站间高精度时间同步。基于量子纠缠微波信号和腔电光力系统,通过将微波量子信号转换到光频域进行符合探测,可以得到更精准的罗兰C主副台的同步时差信息。经过理论分析和仿真,得出腔中微波和光转换的条件,以及腔内耗散对保真度的影响。通过控制腔的驱动场参数可实现最优相位灵敏度检测,精度水平能达到皮秒量级。相较于原有同步方式,无需使用昂贵原子时钟,无需测量脉冲到达时间,即能有效提高时间同步精度。     

基于杂化纠缠量子信号的导航测距方案

传统的无线电导航技术借助量子纠缠信号优越的特性可以突破所面临的技术壁垒,实现高精度的测量。结合量子照明的原理和腔电光力转换器,提出了一种基于量子微波纠缠信号的导航测距方案。通过将测距任务模型化为一个多目标假设测试问题,突破了量子照明中二元假设检验的限制。同时,通过理论分析和仿真,证明了所提测距方案在误差指数方面具有优势,且在测距精度上优于经典的测距方案。     

基于杂化纠缠量子信号的导航测角方案

传统的无线电导航技术将无法满足高精度测角需求,而量子纠缠信号优越的特性可以突破传统无线电导航所面临的技术壁垒,由此提出了一种基于腔电光力转换器制备的杂化纠缠量子信号的测角方案,通过理论分析和仿真,相比于传统测角方法充分利用了纠缠特性对测角信号进行判别,能有效区分有用信号与无关信号,精度上优于经典方案,且具有经典方案不具备的极强的抗干扰能力。     

双腔光力学系统中输出光场纠缠特性的研究

腔光力学系统中的光辐射压力可以使系统中的各个子系统之间产生量子纠缠,最近在腔光力学系统中的量子纠缠引起了人们广泛的关注.本文研究了双腔光力系统中关于输出光场之间纠缠的性质,发现:此系统中力学振子的弛豫速率和滤波器带宽以及非相等耦合对输出光场之间纠缠的大小有着非常显著的影响,特别是在相等耦合条件下,输出光场中心频率与光腔本征频率近共振时,滤波器带宽对输出光场纠缠有着显著的抑制作用;但是如果采用非相等耦合,则可以有效抵制滤波器带宽对纠缠的抑制作用,使输出光场纠缠得到大幅提高.研究结果可应用在光力耦合系统中实现量子态转换、量子隐形传态等量子信息处理过程.     

高精度光链路授时时延估算

授时系统中信号单程传输时延的估算直接影响到授时的精度, 环路时延测试是估算单程传输时延的方法之一。在光缆授时系统中光纤的色散特性将导致不同波长光信号在同一光链路中的传输时延存在差异, 基于G.652光纤的色散特性, 提出的时延差精确估算方法, 能够得到这种传输时延的差异。仿真显示来回链路工作波长在1.55 μm附近时, 此方法能够很好地补偿时延差, 从而精确估算信号传输时延。     

量子微波制备方法与实验研究进展

量子微波信号既保留了经典微波信号的空间远距离传播能力,又具有非经典的量子特性,为微波频段量子通信、量子导航及量子雷达等基于大尺度动态空间环境无线传输的量子信息技术提供了可资利用的重要信号源.按照腔量子电动力学系统、超导电路量子电动力学系统和腔–光(电)–力学系统三大类型实验平台,归纳、分析了微波单光子、纠缠微波光子以及压缩微波场和纠缠微波场的产生原理、方法和相关典型实验的进展,并探讨了非经典微波场在量子导航等自由空间传输系统应用中需重点解决的若干关键问题.     

瑞利布里渊光时域分析系统中电光调制器的理论模型与实验研究

瑞利布里渊光时域分析系统能够以非破坏性方式实现单光源、单端工作,利用强度型电光调制器同时调制脉冲基底和脉冲信号是获得该系统所需连续光和脉冲光的关键技术.本文理论分析、仿真和实验研究了一种将脉冲信号输入到电光调制器偏置端、微波信号输入到电光调制器射频端同时调制脉冲基底和脉冲信号的新调制方法,探讨了电光调制器用于瑞利布里渊光时域分析系统时的最佳工作点问题.结果表明,当调制脉冲基底和脉冲时分别将电光调制器偏置在传输曲线的谷点和峰点,并根据实际系统的组成和性能指标要求选择合适的微波调制信号幅度,可获得满足瑞利布里渊光时域分析系统要求的连续光和脉冲光.本文的研究结果为瑞利布里渊光时域分析系统的最佳化设计提供了理论依据.     

腔光力系统制备微波非经典态研究进展

腔光力系统作为一种新型的混合量子系统,因其超强耦合度、低温超导条件下极低的噪声、较长的相干时间等优势而成为被广受关注的量子实验平台.本文简要介绍腔光力学及腔光力系统基本原理,对常见腔光力系统进行分类,详细介绍利用广义腔光力系统进行微波非经典量子态制备的相关进展,对其性能优势和待解决问题进行分析,最后总结相关应用场景并对未来的潜在应用领域进行了展望.     

瑞利布里渊光时域分析系统中电光调制器的理论模型与实验研究

瑞利布里渊光时域分析系统能够以非破坏性方式实现单光源、单端工作,利用强度型电光调制器同时调制脉冲基底和脉冲信号是获得该系统所需连续光和脉冲光的关键技术.本文理论分析、仿真和实验研究了一种将脉冲信号输入到电光调制器偏置端、微波信号输入到电光调制器射频端同时调制脉冲基底和脉冲信号的新调制方法,探讨了电光调制器用于瑞利布里渊光时域分析系统时的最佳工作点问题.结果表明,当调制脉冲基底和脉冲时分别将电光调制器偏置在传输曲线的谷点和峰点,并根据实际系统的组成和性能指标要求选择合适的微波调制信号幅度,可获得满足瑞利布里渊光时域分析系统要求的连续光和脉冲光.本文的研究结果为瑞利布里渊光时域分析系统的最佳化设计提供了理论依据.     

基于双腔光力系统实现不同频率多场纠缠

考虑在一个振动膜置于法布里-珀罗腔中间位置形成的双腔光机械系统中,当腔场的自由频谱宽度与腔镜谐振频率相比拟时,从两侧各注入单个强泵浦场,通过求解海森堡-朗之万方程来分析系统内多光场的纠缠特性。研究结果表明,利用该双腔光力系统,基于光场辐射压产生的腔场与腔镜耦合可方便地制备具有较大频率差的多光场纠缠,且在室温甚至更高温度下仍然可获得较强纠缠。该方案为实现频率相差很大的连续变量多光场纠缠制备提供了一种简便有效的方法。