【摘 要】
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窄线宽非经典关联光子对以其独特的性质在量子信息处理领域发挥着不可比拟的作用。在光子上加载的纠缠态可选择的自由度有多种,其中包括偏振、轨道角动量、时间-频率等。在本文中,我们利用二维磁光阱冷原子系统作为制备窄线宽光子对的实验系统,通过内嵌电磁诱导透明效应的四波混频过程产生关联光子对,斯托克斯和反斯托克斯光子。其中我们以光子对中的斯托克斯光子作为触发信号,利用平衡零拍探测对产生的反斯托克斯光子的量子态
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窄线宽非经典关联光子对以其独特的性质在量子信息处理领域发挥着不可比拟的作用。在光子上加载的纠缠态可选择的自由度有多种,其中包括偏振、轨道角动量、时间-频率等。在本文中,我们利用二维磁光阱冷原子系统作为制备窄线宽光子对的实验系统,通过内嵌电磁诱导透明效应的四波混频过程产生关联光子对,斯托克斯和反斯托克斯光子。其中我们以光子对中的斯托克斯光子作为触发信号,利用平衡零拍探测对产生的反斯托克斯光子的量子态进行了测量。窄线宽光源在零拍测量中的光电流信号对频率差噪声特别敏感。因此,我们在此论文的工作中为了提高本振光与待测光子之间的频率模式匹配以及降低噪声,将一束本振光分成两部分,其中一部分经过电光调制器移频3.036 GHz后用作四波混频过程的耦合光。我们通过光学零差层析技术,重构出了反斯托克斯光子的维格纳函数。此改进后的光学零差层析方法测量得到从冷原子系综制备的窄线宽触发式单光子超过了29%的制备概率。在没有使用额外的滤波系统的条件下,此窄线宽单光子的相干时间可达200 ns以上。
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