摘 要：要实现高质量的信息传递和远距离的量子通信,需要获得具有高品质的光子纠缠态, 并能按不同的应用要求来操控光子的纠缠特性。纠缠是非常有用的信息资源，对量子纠缠 态的研究是一件十分有意义的事情。为此,本论文简明扼要的介绍了纠缠态的由来、分类， 以及纠缠态的判定方法。我们阐述了通过自发参量下转换产生偏振纠缠态的理论以及偏振 纠缠的应用。基于准相位匹配技术,我们提出了一个通过自发参量下转换过程产生四光子 偏振纠缠态的方案，并设计了此四光子偏振纠缠态的具体应用。74453

毕业论文关键词：非线性晶体，偏振纠缠，自发参量下转换，纠缠光子对

Abstract ： In order to achieve high quality of informational transmission and long-distance quantum communication, we must get high quality of photon entangled states and control the properties of entangled photon according to different application requirements。 Entanglement is a useful source of information。 The research of quantum entanglement is a very meaningful things。 So, in this paper, we analyze the origin and classification of entangled states, method of determining entanglement。 We introduce the theory for generation of  polarization entangled states by spontaneous parametric down conversion and applications of polarization entangled states。 We put forward a scheme for generation of four photons polarization entangled state by the spontaneous parametric down conversion with quasi-phase matching technique and the concrete application of the four photons polarization entangled state。

Keywords: nonlinear crystal, polarization entanglement, spontaneous parametric down conversion, entangled photon pair

目 录

1 引言 4

2 量子纠缠态 4

2。1 量子纠缠态的定义 5

2。2 纠缠态的判定 6

3 偏振纠缠态的产生 6

3。1 自发参量下转换产生光子偏振纠缠态 6

3。2 相位匹配 8

3。2。1 双折射相位匹配 8

3。2。2 准相位匹配 9

3。3 利用双周期极化的铌酸锂晶体制备四光子偏振纠缠态 10

4 偏振纠缠态的应用 11

4。1 量子保密通信 11

4。2 量子态存储器 12

4。3 基于偏振纠缠态的量子秘密共享方案 13

结 论 15

参考文献 16

致谢 17

1 引言

上个世纪以来，量子力学与相对论一起奠定了现代社会飞速发展的理论基础。世界是 由基本粒子组成的,描述基本粒子行为的理论是量子力学。量子力学之所以被称为“男孩 物理学”，就是因为当时对量子理论作出贡献的是一群年轻有为的物理学家。例如，爱因 斯坦在 1905 年提出了光量子假说，玻尔在 1913 年提出原子结构理论，德布罗意在 1923论文网