Generation of intensity difference squeezed state at a wavelength of 1.34 μm

The intensity difference squeezed state, which means that the fluctuation of the intensity difference between signal and idler beams is less than that of the corresponding shot noise level(SNL), plays an important role in high sensitivity measurement, quantum imaging, and quantum random numbers generation. When an optical parametric oscillator consisting of a type-Ⅱ phase-matching periodically poled KTiOPO_4 crystal operates above the threshold, an intensity difference squeezed state at a telecommunication wavelength can be obtained. The squeezing of 7.7 ± 0.5 dB below the SNL is achieved in an analysis frequency region of 2.4–5.0 MHz.     

一种硬件开销低的电路延时故障检测方法

文章提出一种统一延时测试架构,通过重用在线延时故障检测设计资源实现离线延时检测;首先,提出了一种硬件开销较小的稳定性检测器,对每个关键组合输出的稳定性扰乱因子进行检测;然后通过在稳定性检测器中共享全局误差生成器,可生成各个稳定性检测器的全局误差信号,以表示是否存在延时故障;最后,在扫描链中集成了基于本地扫描的生成器,以支持基于扫描的离线延时检测;仿真实验结果表明,与以前技术相比,文章方法的硬件开销和设计复杂度更低。     

"量子光学及光量子技术"专题前言

<正>量子光学是研究光的量子性质,包括光辐射的产生、相干统计性质、传输、检测,以及光与物质相互作用中的量子效应的一门学科,主要探究光场的各种复杂多变的量子行为及其物理本质,揭示光与原子、分子等相互作用的各种动力学特性以及与光与物质相互作用的基本特征、机理、规律等。21世纪以来,随着激光技术的飞速发展及其应用的拓展,对量子光学及量子物理基本问题的研究进入了一个新的阶段。此外,随着对光子和光场、原子和分子等单个量子客体操控能力的不断提高,光量子技术引领的信息处理新方式在全球范围内蓬勃发展,量子信息技术已成为今后科技产业革命的新技术之一。     

高灵敏度的量子迈克耳孙干涉仪

迈克耳孙干涉仪不仅可以用来研究物理学的基本问题,而且能够用于精密测量,比如引力波信号的测量.因此,构建高灵敏度的迈克耳孙干涉仪是实现微弱信号测量的关键.目前,人们利用压缩态可以降低迈克耳孙干涉仪的噪声;通过光学四波混频过程能够放大马赫·曾德尔干涉仪中的相位信号,从而提高干涉仪的信噪比和灵敏度.本文研究了一种用于高灵敏度相位测量的量子迈克耳孙干涉仪.在迈克耳孙干涉仪中,利用非简并光学参量放大器取代干涉仪中的线性光学分束器;并且将压缩态注入干涉仪的真空通道,可以得到高信噪比和高灵敏度的干涉仪.由于存在不可避免的光学损耗,分析了迈克耳孙干涉仪内部和外部的损耗对相位测量灵敏度的影响.通过理论计算研究了干涉仪的相位测量灵敏度随系统参数的变化关系,得到了高灵敏度的相位测量量子迈克耳孙干涉仪的实现条件,为用于精密测量的干涉仪的设计提供了直接参考.     

利用非简并光学参量振荡腔产生连续变量三色三组分纠缠态

利用半经典理论方法计算了运转于阈值以上的非简并光学参量振荡腔输出信号场、闲置场及反射抽运场的关联特性. 根据 van Loock 等提出的连续变量多组分纠缠判据, 计算结果表明, 常温下这三个光场的正交振幅分量与正交位相分量之间存在三组分量子关联, 得到了三色三组分纠缠态光场. 数值计算了关联噪声对参量振荡腔物理参数的依赖关系, 找出了产生三色三组分纠缠态产生的最佳运转条件, 为连续变量多组分纠缠态光场产生系统的设计提供了直接参考. 关键词： 连续变量 非简并光学参量振荡腔 三色三组分纠缠态     

Experimental generation of frequency-tunable entangled optical beams with continuous variables

Frequency tunable continuous variable (CV) entangled optical beams are experimentally demonstrated from a non-degenerate optical parametric oscillator working above the threshold.The measured correlation variances of amplitude and phase quadratures are 3.2 and 1.5 dB,respectively,below the corresponding shot noise level (SNL) in the tuning range of 580 GHz (2.25 nm).The frequency tuning is realized by simply controlling the temperature of the nonlinear crystal.     

平衡零拍探测器的改进

平衡零拍探测技术是连续变量量子信息科学研究中测量量子态量子噪声的最佳方法之一。在平衡零拍探测系统中,需要一对性能和结构尽量相同的光电探测器,以便很好地减去经典噪声,有效探测散粒噪声基准及光场噪声。根据基尔霍夫电流定律及光电二极管串联的办法,设计并制作出一种性能优良的低噪声平衡零拍探测器。该探测器从光电二极管串联节点处取出光电流相减信号,然后对信号进行放大,在对两探测器全同性要求降低的同时提高了平衡零拍探测的性能。实验结果表明,该探测器在2MHz处共模抑制比达39dB,能很好地满足量子信息对低噪声、线性增益及高共模抑制比的要求。     

用于连续变量量子存储的快速响应平衡零拍探测器

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65ns;当波长为795nm、功率大于100μW的激光入射时,在2.5 MHz处的信噪比超过12dB,相应的饱和功率为6.8mW。该平衡零拍探测器可以应用于连续变量量子存储、量子网络等研究领域中。     

基于光学参量放大器的量子干涉仪的分析

高精度光学干涉仪是实现精密测量的重要工具之一,干涉仪的最终灵敏度受限于真空起伏决定的标准量子极限(SQL)。利用量子资源可以实现突破SQL的相位测量。在基于光学参量放大器(OPA)的量子干涉仪中,将干涉仪两臂中OPA产生的相位压缩态直接作为相敏量子态,通过同时降低散粒噪声和放大相敏场强可以使其灵敏度无条件地突破SQL。然而,量子态对损耗是非常敏感的。通过分析量子干涉仪的各种损耗对其灵敏度的影响,得出了量子干涉仪灵敏度与各种损耗的依赖关系。同时,通过分析灵敏度与分析频率等其他物理参量的关系,得出了进一步优化系统灵敏度、带宽等性能的实验参数。     

实用化多功能光压缩器

激光二极管抽运的YAPKTP内腔倍频单频激光器及其抽运的半整块非简并光学参量振荡腔(NOPO)被固定在一体的殷钢底座上构成了全固化多功能光压缩器———Squeezer.通过控制不同的工作条件,在此装置上可以产生多种类型压缩光:阈值以上产生约6dB(74%)量子相关孪生光束;在阈值以下,通过注入信号光参量缩小过程产生21dB明亮正交振幅压缩光;将参量放大器出射的两个频率简并偏振垂直的孪生光束分开,获得振幅反关联位相正关联明亮EPR源. 关键词： 光压缩器 光学参量振荡腔(OPO) 全固化