量子光學學報最新期刊目錄

用于壓縮態產生的低損耗氮化硅微環諧振腔制備及測試————作者：白捷仁;周笑艷;郭學石;李小英;張林;

摘要：集成光子芯片為壓縮態光場的產生提供了一個可靠和易于擴展的平臺。基于低損耗氮化硅微環諧振腔的四波混頻過程是產生壓縮態光場的重要途徑。本文基于氮化硅材料平臺，優化了高質量氮化硅薄膜的制備工藝和微環諧振腔的加工過程，制備出多種尺寸和結構的低損耗氮化硅微環諧振腔。通過搭建的測試系統，系統分析了這些微環諧振腔的透射率、耦合狀態和品質因子。實驗結果表明，所制備的微環諧振腔具有穩定的本征品質因子，其中橫截面尺寸...

基于灰狼算法優化的1D CNN用于分布式光纖傳感擾動事件識別————作者：晏晨;張大路;吳海勇;陳勐勐;

摘要：使用卷積神經網絡（CNN,Convolutional Neural Network）來對分布式光纖傳感系統所采集到的擾動信號進行識別的方法已經非常常見。該方法借助卷積神經網絡強大的特征提取能力，相比于傳統的機器學習方法，無需手動提取事件信號中的特征。但是神經網絡避免不了調參的環節，于是本文提出了一種改進的灰狼算法（GWO,Gray Wolf Optimizer）來實現對網絡參數的自動調節。灰狼算法...

基于量子編碼的類GHZ態半量子身份認證方案————作者：董穎娣;楊放;王純;毛力;

摘要：針對網絡環境下用戶身份認證的安全高效的需求，本文提出基于量子編碼類GHZ(Greenberger-HorneZeilinger)態的半量子身份認證（Semi-Quantum Identity Authentication,SQIA）方案。方案包括具有無限量子操作能力的可信中心及有限操作能力的經典認證用戶，借助類GHZ態的性質，在量子編碼的輔助條件下認證用戶僅采用半量子操作可實現準入用戶的身份認證過...

基于T-RANSCAC算法的硅基微環諧振器調控研究————作者：高宇琦;秦宗峰;夏文娟;

摘要：硅基微環諧振器型調制器是超短距離傳輸片上光互連的核心元件和量子計算等應用領域的重要器件，其調制效率一般為1.88 V·cm左右，調制速率可以達到50Gbps，但是其調制效率和調制速率受溫度的變化比較明顯，高效控制和穩定其調制效率對提高其光互聯性能具有重要價值。本文針對穩定硅基微環諧振器型調制器的效率，提出了一種改進的隨機抽樣算法，簡稱T-RANSCAC算法。首先抽取硅基微環諧振器型調制器建立實驗樣...

基于頻率調制參數優化的高靈敏NV色心磁測量技術研究————作者：鄭斗斗;王琿;高健;李洋;楊應杰;馬宗敏;

摘要：金剛石氮空位（NV）色心在磁場測量領域展現出顯著的高靈敏度和高分辨率等優勢。為了解決傳統的光探測磁共振（ODMR）方法無法實現待測磁場高靈敏度實時檢測等問題，近年來基于微波頻率調制技術的NV色心磁測量方法受到廣泛關注和研究，然而最優調制頻率和調制頻偏參數不明晰成為了限制NV色心磁強計靈敏度的重要因素之一。本文通過建立解調信號模型，結合仿真得到了理論最優調制頻偏參數。經過實驗驗證，得到最佳調制頻率參...

銫里德堡原子太赫茲頻段幻零波長理論計算————作者：劉婷婷;劉甲;劉智慧;張婭雅;韓亞帥;

摘要：本文基于極化率理論對銫原子里德堡態太赫茲頻段14S_1/2和23S_1/2態幻零波長進行了計算。通過對銫原子基態幻零波長的理論計算，結合現有實驗結果給出計算精度，驗證理論方法的可靠性；進一步計算里德堡原子太赫茲躍遷波段14S_1/2和23S_1/2的幻零波長點，分析不同能級模型對幻零波長的影響。該工作對發展太赫茲頻段里...

基于石墨烯和二氧化釩的太赫茲寬帶超材料吸收器————作者：郭起帆;董云霞;

摘要：隨著太赫茲超材料寬帶吸收器研究的不斷深入，實現其吸收性能的調諧越發重要。然而隨著調諧的實現，吸收器原本的寬帶吸收性能會受到削弱，且易受到偏振和入射角度的影響。針對這一問題，提出一種以石墨烯和二氧化釩（VO₂）為調諧材料的、諧振結構為分裂圓環的太赫茲寬帶可調諧超材料吸收器，基于反射理論和阻抗匹配理論分析了其吸收機理，并通過仿真軟件對吸收器在不同偏振態、不同VO₂

采用原子磁強計和磁通門磁強計對磁場線圈常數的標定及對比————作者：趙妮;楊永彪;張露露;李楊;趙軍業;楊保東;王彥華;王軍民;

摘要：許多實驗中需要對亥姆霍茲磁場線圈對或鞍型無矩磁場線圈通電流來提供穩定的、均勻的磁場環境。磁場線圈常數是指給定的磁場線圈中通入單位電流可在磁場線圈中心產生的磁場強度。精確地標定磁場線圈常數，對于環境磁場的補償、磁強計靈敏度的評估等都具有重要意義。在高磁導率坡莫合金（permalloy）多層磁屏蔽環境下，我們分別采用自主研發的光泵銣-87原子自旋自由進動衰減型（Free-Induction Decay...

相干反饋的級聯簡并光學參量放大器量子特性研究————作者：黃東海;付佳佳;盧建剛;梁文娟;亢中苗;韓亞帥;劉云;

摘要：簡并光學參量放大器是實驗制備壓縮態光場的理想方案之一，提升其量子特性對于壓縮態光場在量子信息領域應用具有重要意義。本論文討論了一種相干反饋的級聯簡并光學參量放大器，其利用分束器作為反饋控制器，將級聯簡并光學參量放大器輸出的壓縮態光場部分反饋回輸入端口。基于光學參量放大器理論模型和分束器模型，獲得了其輸出壓縮態光場噪聲表達式，基于此研究了其輸出光場壓縮特性隨系統物理參數的依賴關系。研究發現，在整數倍...

基于PPLN波導的弱光頻率轉換與噪聲分析————作者：張孔;李志秀;

摘要：本文基于周期極化鈮酸鋰波導進行了852 nm與通信波段的弱光頻率轉換，分析了不同轉換方案中的噪聲問題，并通過改變輸出光子的偏振狀態，使得信噪比大幅提高，還分析了濾波器帶寬與信噪比的關系，實驗結果表明，在使用帶寬為0.3 nm的光纖布拉格光柵和帶寬為12 nm的帶通濾波器后，信噪比達到91.3。接著我們對轉換前后的光子波包進行了表征，從而證明量子頻率轉換并不會改變信號光波形，最終將優化后的磁光阱系統...

FPGA在319 nm紫外單頻激光系統鎖頻中的應用————作者：蘇雯靜;衛怡榮;侯曉凱;王越偉;何軍;王軍民;

摘要：窄線寬、可連續調諧的319 nm紫外單頻激光系統對銫原子的單步里德堡激發有重要意義。以高精細度超穩光學腔作為頻率參考標準，結合射頻位相調制邊帶PDH(Pound-Drever-Hall)技術、電子學邊帶技術、無調制HC(Hansch-Couillaud)技術，實現319 nm紫外單頻激光系統的頻率鎖定。然而常規反饋鎖定系統存在結構較復雜、體積較龐大、成本較高等缺點，我們通過利用FPGA(Field...

面向頻分復用量子通信的邊帶糾纏光源實驗制備————作者：史少平;武奕淼;劉璇;田龍;鄭耀輝;

摘要：量子邊帶糾纏作為一種重要的量子資源，可以通過主動路由的方式將其分配至系統的多個節點，實現多通道、大容量的量子信息處理。利用基于非線性晶體的光學參量下轉換過程，可以制備大量的糾纏邊帶模式，然而在提取及操控這些模式時仍面臨挑戰。本文提出了一種頻率梳種子注入的優化控制方案，利用馬赫-曾德爾干涉儀結構的光纖耦合波導振幅調制器對基頻光場進行頻率調制，制備與糾纏邊帶模式具有相同頻率分布的相干輔助光場，通過將其...

基于里德堡反阻塞的中性原子完美量子態傳遞————作者：吳洋洋;焦云卿;關博文;梅鋒;肖連團;賈鎖堂;

摘要：本文研究了里德堡原子光鑷陣列中的里德堡反阻塞效應，發現里德堡反阻塞可以誘導出一個人工合成晶格，其中的晶格格點由單激發和多激發里德堡量子態來量子模擬。與真實的里德堡原子晶格體系相比，人工晶格的優點在于其格點間的耦合強度可以通過改變激光拉比頻率來直接調節，這為開展里德堡原子量子計算和量子模擬研究提供了一個全新平臺。本文證明了里德堡反阻塞合成晶格可以天然地用于實現中性原子光鑷陣列中的遠距離高魯棒性量子態...

基于Khalili標準具與高階LG模式的膜層熱噪聲抑制————作者：王凱;張玉馳;郭奇;鄭耀輝;張天才;

摘要：測試質量鏡反射膜層的熱噪聲是引力波探測等高精度測量中重要的極限噪聲源，已經成為了增強探測靈敏度的主要限制之一。本文針對第三代引力波激光干涉儀使用波長為1 550 nm的光源，結合具有分布式反射膜層的Khalili標準具（Khalili etalon,KE）和高階拉蓋爾-高斯（Laguerre-Gauss,LG）模式兩種技術有效地抑制了熱噪聲。基于漲落耗散定理，確定了KE前、后反射膜層的分布，計算了...

用于強耦合腔QED的光纖FP腔設計————作者：秦琛;郭禧慶;張玉川;榮靜宇;張強;李剛;張鵬飛;張天才;

摘要：光纖FP腔（光纖Fabry-Perot腔）因其具有精細度高、體積小、易集成等優點在強耦合腔量子電動力學研究中越來越受到重視。針對強耦合腔量子電動力學研究中光纖FP腔內操控單原子（陣列）的要求，本文在確定腔長為L=100μm的情況下，理論上研究了光纖腔參數對相互作用強度和模式匹配效率等參數的影響。研究了不同曲率半徑下相互作用強度和模式匹配效率與腔長的關系。另外，本文針對實際情況分析了兩腔鏡曲率半徑不...

基于OPA847和OPA657跨阻放大的平衡光電探測器————作者：王鼎康;武晉澤;宋志剛;李晉紅;

摘要：OPA847和OPA657是Texas Instruments公司生產的兩款廣泛用于研制平衡光電探測器的高速、低噪聲運算放大器。本文研究了基于OPA847和OPA657跨阻放大平衡光電探測器的帶寬和噪聲特性。在理論上計算了探測器的-3 d B帶寬和等效噪聲功率（Noise Equivalent Power,NEP）對跨阻增益的依賴關系。OPA847在跨阻增益較小（帶寬較大）時給出更小的NEP，而O...

基于腔增強的鐿原子光晶格系統研究————作者：江子文;唐穎;黃攀;王兵;朱強;熊轉賢;

摘要：中性原子光晶格鐘以囚禁在魔術波長光晶格中的冷原子鐘頻躍遷為頻率參考，頻率穩定度和不確定度可達10-19量級，是當前時頻領域的研究熱點。腔增強光晶格可以在有限光功率下實現大尺寸的晶格束腰，從而顯著降低原子間的碰撞頻移。我們搭建了用于鐿光鐘的真空內腔增強魔術波長光晶格系統，利用PoundDrever-Hall(PDH)穩頻技術實現了對增強腔的精確頻率控制，并通過腔透射光實現了腔內功率的穩定，腔增強因子...

三能級系統中非絕熱和樂量子門的魯棒性————作者：黃杰東;錢洋;陸杰;延英;

摘要：量子邏輯門的高保真度和高魯棒性是實現量子計算的關鍵指標。在眾多實現量子邏輯門的方法中，利用幾何相位的全局特性來構建量子門是一種有效的途徑，因為其對局部擾動具有較強的容錯性。本文在非絕熱幾何量子計算框架下，基于含時微擾理論，提出了實現高魯棒性量子門的解析條件。針對失諧誤差和拉比誤差，本文進行了詳細的討論和優化，最終在理論上消除了二階近似下的拉比誤差項，得到了更優且在實驗中易于實現的脈沖方案。特別地，...

相干反饋實現非相敏放大器量子壓縮特性增強的理論研究————作者：胡飛飛;洪丹軻;黃昱;林旭斌;吳彤浩;韓亞帥;劉云;

摘要：基于原子四波混頻的非相敏放大器是實驗制備強度差壓縮態光場的理想方案之一，提升其量子特性對于此非經典光場在量子信息和精密測量領域應用具有重要意義。利用分束器作為反饋控制器，將非相敏放大器輸出的共軛光場部分反饋回真空端口，可實現其輸出光場強度差壓縮特性增強。針對相干反饋的非相敏放大器，本論文系統研究了其壓縮增強效果隨系統物理參數的依賴關系。研究結果表明，在忽略損耗的理想情況下，通過調控反饋控制器的反射...

氣孔型石墨烯雜化等離激元波導————作者：楊爽;賀雪晴;李鵬飛;

摘要：本文提出了一種氣孔型石墨烯—電介質雜化等離激元波導，利用電介質波導空芯結構所誘導的電介質模式與石墨烯等離激元耦合，產生了具有低損耗和強束縛性的雜化等離激元模式。通過改變間隙高度、空氣孔大小和石墨烯化學勢等，分析了雜化模式的模式特性和傳輸特性。相比較無空氣孔雜化波導，該雜化波導具有強束縛性的同時具有較低損耗，其歸一化模場面積可以縮小至2.77×10^-4，這更加有助于光子的集成技...

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