基于光学超晶格中单通级联的非线性过程制备多色连续变量纠缠光场的研究

项目名称： 基于光学超晶格中单通级联的非线性过程制备多色连续变量纠缠光场的研究

项目编号： No.11274187

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 俞友宾

作者单位： 宁波工程学院

项目金额： 80万元

中文摘要： 与传统的体块光学晶体不同，光学超晶格中非线性系数可以人为调控。利用准相位匹配技术，在一块光学超晶格中可以补偿多个非线性过程中的相位失配，从而实现级联的非线性过程，产生多个不同频率光束的输出。这种利用准相位匹配技术实现的非线性过程，可以利用晶体最大的非线性系数，从而得到更高非线性转换效率，实现较强的光场输出。如果这些光场之间存在量子相关特性，则通过这种简单的装置，不需要谐振腔就可以方便地得到多色(多组份、不同频率的)连续变量纠缠光场。量子纠缠态是开展各种量子信息工作的核心资源。随着量子信息工作的不断发展，越来越迫切的需要多组份、不同频率的纠缠光源来完成各种量子信息工作。本项目通过研究光学超晶格中单通级联的非线性过程所产生多色光场之间的量子相关特性，提出若干种多色纠缠光场的制备方案，并从理论上证明其可行性。通过研究光学超晶格结构参数与光场量子相关特性之间的关系，揭示多色纠缠光场产生的物理机制。

中文关键词： 量子信息；量子纠缠；连续变量；准相位匹配；光学超晶格

英文摘要： The difference between optical superlattice and bulk optical crystal is that the nonlinear coefficient can be controlled artificially in optical superlattice. Using the quasi-phase-matching technique, phase mismatches in more than one nonlinear process can be compensated in an optical superlattice. Thereby the cascaded nonlinear process can be realized and the multicolor beams with different frequencies can be produced. Because the maximum nonlinear coefficient of the crystal can be used in nonlinear process by using quasi-phase-matching technique, strong light fields can be obtained with the high nonlinear conversion efficiency. If the quantum correlation is present in the fields, by the simple device and does need the resonant cavity, one can obtain the multicolor (multipartite with different frequencies) continuous-variable entangled optical fields. Quantum entanglement is the key resources in the applications of quantum information.　With the progress of the study on quantum information, it is more and more necessary to produce multicolor continuous-variable entangled optical fields with different frequencies in order to achieve various work of quantum information. The present project brings forward several schemes of the generation of multicolor entangled optical fields through the study on quantum correlati

英文关键词： quantum information；quantum entanglement；continuous variable；quasi-phase matching；optical superlattice