Преобразование и измерение бифотонов
Диссертация
Среди обширного круга задач, поставленных в квантовой оптике, особое место занимают задачи, связанные с использованием т.н. перепутанных состояний фотонов. В соответствии с определением, введенным Шредингером, составная система находится в чистом перепутанном состоянии если состояние этой системы не факторизуется, т. е. его волновую функцию нельзя представить в виде произведения волновых функций… Читать ещё >
Список литературы
- Д.Бом. Квантовая теория. пер. с англ. Под ред. С. В. Вонсовского Наука. М., 1965.
- C.H.Bennett, «Quantum Information and Computation», Physics Today, 24−30 (October 1995).
- С.Я.Килин. «Квантовая информация», УФН, 168,507−526 (1999).
- N.J.Cerf, C. Adami, and P.G.Kwiat, «Optical Simulation of Quantum Logic», Phys. Rev. A 57, R1477-R1480 (1998).
- A.K.Ekert, «Quantum Cryptography Based on Bell’s Theorem», Phys. Rev. Lett. 67, 661−663 (1991).
- A.K.Ekert, J.G.Rarity, P.R.Tapster, and G.M.Palma, «Practical Quantum Cryptography Based on Two-Photon Interferometry», Phys. Rev. Lett. 69, 12 931 295 (1992).
- H.Bennet, G. Brassard, N.D.Mermin, «Quantum Cryptography without Bell’s Theorem», Phys. Rev. Lett. 68, 557−559 (1992).
- A.V.Sergienko, M. Atature, Z. Walton, GJaeger, B.E.A.Saleh, and M.C.Teich, «Quantum Cryptography using femtosecond-pulsed parametric down-conversion», Phys. Rev. A 60, R2622-R2625 (2000).
- TJennewein, C. Simon, G. Weihs, H. Weinfurter, and A. Zeilinger, «Quantum Cryptography with Entangled Photons», Phys. Rev. Lett. 84,4729−4732 (2000).
- Д.Н.Клышко, А. Н. Пенин, «Перспективы квантовой фотометрии», УФН, 152, 653−665 (1987).
- Д.Н.Клышко, «Когерентный распад фотонов в нелинейной среде», Письма в ЖЭТФ, 6, 490−492 (1967).
- С.А.Ахманов, В. В. Фадеев, Р. В. Хохлов, О. Н. Чунаев, «Квантовые шумы в параметрических усилителях света», Письма в ЖЭТФ, 6,575−578 (1967).
- S.E.Harris, M.K.Oshman, R.L.Byer, «Observation of tunable optical parametric fluorescence», Phys. Rev. Lett. 18, 732−734 (1967).
- A.B.Бурлаков, Д. Н. Клышко, «Поляризованные бифотоны как „оптические кварки“, Письма в ЖЭТФ, 69, 795−799 (1999).
- А.В.Бурлаков, „Интерференция бифотонных полей“, Кандидатская диссертация. М.:2000.
- В. С. Sanders, Н. de Guise, S. D. Bartlett, and W. Zhang, „Geometric Phase of Three-Level Systems in Interferometry“, Phys. Rev. Lett. 86,369−372 (2001)
- Д.Н.Клышко, „Геометрическая фаза Бэрри в колебательных процессах“, УФН, 163,1−18 (1993).
- D.V.Strekalov and Y.H.Shih, „Two-photon geometrical phase“, Phys. Rev. A 56, 3129−3133 (1997).
- J.Brendel, W. Dultz, and W. Martienssen, „Geometric phases in two-photon interference experiments“, Phys. Rev. A 52, 2551−2556 (1995).
- H.Bechmann-Pasquinucci and A. Peres, „Quantum Cryptography with 3-State Systems“, Phys. Rev. Lett. 85, 3313−3316 (2000).
- D. Bruss and C. Machiavello, „Optimal Eavesdropping in Cryptography with Three-Dimensional Quantum States“, Phys. Rev. Lett. 88,127 901 (2002).
- А. А. Жуков, Г. А. Масленников, M. В. Чехова, „Операционное условие ортогональности одномодовых бифотонов- кутритов“, Письма в ЖЭТФ, том 76, № 10, стр. 696−700, (2002).
- A.V.Burlakov, M.V.Chekhova, O.A.Karabutova, D.N.Klyshko, and S.P.Kulik, „Polarization state of biphoton: Quantum ternary logic“, Phys. Rev. A 60, R4209-R4212 (1999).
- A. Belinsky, G.Kh. Kitaeva, S.P. Kulik, A.N. Penin, „Elastic scattering of polarized light in multiply domained KH2P04″, Phys. Rev. В 51, 3362−3373 (1995).
- О.А.Акципетров, Г. Х. Китаева, А. Н. Пенин, „Исследование сегнетоэлектрического фазового перехода в KDP методом спонтанного параметрического рассеяния света“, ФТТ, 19,1001−1007 (1977).
- D.Bouwmeester, J.-W.Pan, K. Mattle, M. Eibl, H. Weinfurter, and A. Zeilinger, „Experimental Quantum Teleportation“, Nature, 390,575−579 (1998).
- M. A. Nielsen, I.L. Chuang, „Quantum Computation and Quantum Information“, Cambridge Univ. Press, Cambridge (2000).
- C.Bennet, G. Brassard, C. Crepeau, R. Jozsa, A. Peres, and W. Wooters, 'Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky -Rosen Channels“, Phys. Rev. Lett. 70,1895−1899 (1993).
- J.-W.Pan, M. Daniell, S. Gasparoni, G. Weihs, and A. Zeilinger, „Experimental Demonstration of Four-Photon Entanglement and High-Fidelity Teleportation“, Phys. Rev. Lett. 86, 4435−4438 (2001).
- D.Boschi, S. Branca, F. De Martini, L. Hardy, and S. Popesku, „Experimental Realization of Teleporting an Unknown Pure Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky-Rosen Channels“, Phys. Rev. Lett. 80, 1121−1125 (1998).
- A.Furasawa, J.L.Sorensen, S.L.Braunstein, C.A.Fuchs, H.J.Kimble, E.S.Polzik, „Unconditional Quantum Teleportation“, Science, 282, 706−709 (1998).
- Y.Kim, S.P.Kulik, Y. Shih, „Quantum Teleportation with a Complete Bell State Measurement“, Phys. Rev. Lett. 86,1370−1373 (2001).
- M.Zukovski, AZeilinger, M.A.Horn, and A.K.Ekert, „Event-ready-detectors“ Bell Experiment via Entanglement Swapping», Phys. Rev. Lett. 71, 4287−4290 (1993).
- J-W.Pan, D. Bouwmeester, H. Weinfurter, and A. Zeilinger, «Experimental Entanglement Swapping: Entangling Photons That Never Interacted», Phys. Rev. Lett. 80,3891−3894 (1998).
- Т. B. Pittman, В. C. Jacobs, and J. D. Franson, «Probabilistic quantum logic operations using polarizing beam splitters», Phys. Rev. A 64, 62 311 (2001).
- A.Muller, J. Breguet, and N. Gisin, «Experimental Demonstration of Quantum Cryptography Using Polarized Photons in Optical Fiber Over than 1 km», Europhys. Lett. 23, 383−388 (1993).
- P. R. Tapster, J. G. Rarity, and P. С. M. Owens, «Violation of Bell’s Inequality Over 4 km of Optical Fiber», Phys. Rev. Lett. 73,1923−1926 (1994).
- М.В.Чехова, «Двухфотонный спектрон», Письма в ЖЭТФ, 75, № 5, 271−272 (2002).
- A.Valencia, M.V.Chekhova, A.S.Trifonov, and Y.H.Shih, 'Two-Photon Wave Packet in a Dispersive Medium", Phys. Rev. Lett. 88,183 601 (2002).
- С.А.Ахманов, В. А. Выслоух, А. С. Чиркин, «Оптика фемтосекундных импульсов», М.: Наука, 1988.
- J.S.Bell, «On the Einstein-Podolsky-Rosen Paradox», Physics, 1, 195−200 (1964).
- J.S.Bell, «Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics», Cambridge Univ. Press, Cambridge, England, 1987.
- S.L.Braunstein, A. Mann, and M. Revzen, «Maximal Violation of Bell Inequalities for Mixed States», Phys. Rev. Lett. 68, 3259−3261 (1992).
- S.L.Braunstein and A. Mann, «Measurement of the Bell operator and quantum teleportation», Phys. Rev. A 51, R1727-R1730 (1995).
- Л.Д.Ландау, Е. М. Лифшиц «Квантовая механика», Наука, М. С. 752 (1974).
- К. Vogel and Н. Risken «Determination of quasiprobability distributions in terms of probability distributions for the rotated quadrature phase», Phys. Rev. A 40, 2847−2849 (1989).
- D.T. Smithey, M. Beck, M.G. Raymer, «Measurement of the Wigner Distribution and the Density Matrix of a Light Mode Using Optical Homodyne
- Tomography: Application to Squeezed States and the Vacuum», Phys. Rev. Lett. 70, 1244−1247 (1993).
- S. Schiller, G. Breitenbach, S.F. Pereira, T. Muller, J. Mlynek, «Quantum Statistic of Squeezed Vacuum by Measurement of the Density Matrix in the Number State Representation», Phys. Rev. Lett. 77, 2933−2936 (1996).
- G.M. D’Ariano, M.G.A. Paris, «Noise reduction in quantum tomography», J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 2, 113−117, (2000).
- M.G.A.Paris, M.B.Plenio, S. Bose, D. Jonathan, G.M.D'Ariano, «Optical Bell Measurement by Fock Filtering», Phys. Lett. A 273,153−158 (2000).
- G.M.D'Ariano, L. Maccone, M.G.A.Paris, and M.F.Sacchi, «Optical Fock-State Synthesizer», Phys. Rev. A 61,53 817 (2000).
- Z. Hradil, «Quantum-state estimation», Phys. Rev. A 55, R1561-R1564 (1997).
- Banaszek, «Maximum-likelihood estimation of photon-number distribution from homodyne statistics», Phys. Rev. A 57,5013−5015 (1998).
- K. Banaszek, G. M. D’Ariano, M.G.A. Paris, and M. F. Sacchi «Maximum-likelihood estimation of the density matrix», Phys. Rev. A 61, 10 304 (2000).
- G.M. D’Ariano, M.G.A. Paris, and M.F. Sacchi, «Parameter estimation in quantum optics», Phys. Rev. A 62, 23 815 (2000).
- M.G. Raymer, M. Beck, D.F. McAlister, «Complex Wave-Field Reconstruction Using Phase-Space Tomography», Phys. Rev. Lett. 72,1137−1140 (1994).
- У. Шерклифф, «Поляризованный свет», «Мир», 1965.
- В.П. Карасев, А. В. Масалов, «Состояния неполяризованного света в квантовой оптике», Опт. и Спектр, том 74, № 5, стр. 928−936 (1993).
- P. Usachev, J. Soderholm, G. Bjork, A. Trifonov, «Experimental verification of differences between classical and quantum polarization properties», Opt. Com. 193,161−173 (2001).
- П.А. Бушев, В. П. Карасев, A.B. Масалов, A.A. Путилин, «Бифотонное излучение со скрытой поляризацией и его поляризационная томография», Опт. и Спектр, том 91, № 4, с.558−564 (2001).
- А.В.Бурлаков, С. П. Кулик, Г. О. Рытиков, М. В. Чехова, «Генерация бифотонного света в поляризационно-частотных Белловских состояниях», ЖЭТФ, том 95, вып. 4, стр.639−644, (2002).
- Т. Tsegaye, J. Soderholm, М. Atature, A. Trifonov, G. Bjork, A.V. Sergienko, B.E.A. Saleh, M.C. Teich, «Experimental Demonstration of Three Mutually Orthogonal Polarization States of Entangled Photons», Phys. Rev. Lett. 85, 5013−5017 (2000).
- J.C. Howell, A. Lamas-Linares, and D. Bouwmeester, «Experimental Violation of a Spin-1 Bell Inequality Using Maximally Entangled Four-Photon States», Phys. Rev. Lett. 88, 30 401 (2002).
- A.G. White, D.F.V. James, P.H. Eberhard, and P.G. Kwiat, «Nonmaximally Entangled States: Production, Characterization and Utilization», Phys. Rev. Lett. 83, 3103−3107 (1999).
- D.James, P. Kwiat, W. Munro, and A. White, «Measurement of qubits», Phys. Rev. A, 64, 52 312 (2001).
- R.T.Thew, K. Nemoto, A.G.White, and W.J.Munro, «Qudit quantum-state tomography», Phys. Rev. A 66, 12 303 (2002).
- J. В. Altepeter, D. Branning, E. Jeffrey, Т. C. Wei, P. G. Kwiat R. T. Thew, J. L. O’Brien, M. A. Nielsen, and A. G. White, «Ancilla-Assisted Quantum Process Tomography», Phys. Rev. Lett. 90,193 601 (2003).
- Д.Н.Клышко, «Неклассический свет», УФН, 166, № 6, 615−638 (1996).
- Д.Н.Клышко, «Фотоны и нелинейная оптика», Наука, М. 1980.
- Н. Bechmann-Pasquinnucci and W. Tittel, «Quantum cryptography using larger alphabets», Phys. Rev. A 61, 62 308 (2000).
- А.В.Бурлаков, М. В. Чехова, «Поляризационная оптика бифотонов», Письма в ЖЭТФ, 75, № 8, 505−512 (2002).
- М.В. Чехова «Поляризационные и спектральные свойства бифотонных полей», Докторская диссертация, М/.2004.
- М. Борн, Э. Вольф, «Основы оптики», Наука, Москва, 1970.
- А.Садбери, «Квантовая механика и физика элементарных частиц», М.:Мир, 1989.
- Yu.Bogdanov, M. Chekhova, S. Kulik, G. Maslennikov, M.K.Tey. C.Ch.Oh, A. Zhukov «Quantum State Engineering with qutrits», Phys. Rev. Lett. 93, 230 503 (2004).
- D.I.Guzun, A.N.Penin, «Hidden» Polarization of Two Mode Coherent Light", Proc. SPIE, 2799, 249−252 (1996).
- Д.Н.Клышко, «Поляризация света: эффекты четвертого порядка и поляризационно-сжатые состояния», ЖЭТФ, 111, вып.6, 1955−1983 (1997).
- C.K.Hong, Z.Y.Ou, and L. Mandel, «Measurement of Subpicosecond Time Intervals Between Two Photons by Interference», Phys. Rev. Lett. 59, 20 442 046 (1987).
- Ю.И. Богданов «Многопараметрические статистические модели в задачах квантовой информатики и микроэлектроники», Докторская диссертация, М.:2004.
- S.Giacomini, F. Sciarrino, E. Lombardi, F. De Martini, «Active teleportation of quantum bit», Phys. Rev. A 66, 30 302® (2002).
- T.B. Pittman, B.C. Jacobs and J.D. Franson, «Single photons on pseudodemand from stored parametric down-conversion», Phys. Rev. A 66, 42 303 (2002).
- T.B. Pittman, B.C. Jacobs, and J.D. Franson, «Demonstration of feed-forward control for linear optics quantum computation», Phys. Rev. A 66 52 305 (2002).
- Д.Н.Клышко, «Об использовании вакуумных флуктуаций в качестве репера яркости света», Квантовая электроника, 4,1056−1062 (1977).
- J.G.Rarity, P.R.Tapster, and E. Jakeman, «Observation of sub-poissonian light in parametric downconversion», Optics Communications, 62, 201−206 (1987).
- D.F.Walls, «Squeezed states of light», Nature 306,141−146 (1983).
- L.-A.Wu, H.J.Kimble, J.L.Hall, and H. Wu, «Generation of Squeezed States by Parametric Down Conversion», Phys. Rev. Lett. 57, 2520−2523 (1986).
- А.С.Чиркин, А. А. Орлов, Д. Ю. Паращук, «Квантовая теория двухмодового взаимодействия в анизотропных средах с кубической нелинейностью. Генерация квадратурно-сжатого и поляризационно-сжатого света», Квантовая электроника, 20, № 10, 999−1004 (1993).
- K.Watanabe and Y. Yamamoto, «Quantum correlation and state reduction of photon twins produced by a parametric amplifier», Phys. Rev. A 38, 35 563 565 (1988).
- J.Mertz, A. Heidmann, and C. Fabre, «Generation of sub-Poissonian light using active control with twin beams», Phys. Rev. A 44, 3229−3238 (1991).
- J. Laurat, T. Coudreau, N. Treps, A. Maitre, and C. Fabre., «Conditional Preparation of a Quantum State in the Continuous Variable Regime: Generation of a sub-Poissonian State from Twin Beams», Phys. Rev. Lett. 91, 213 601 (2003).
- J. Laurat, T. Coudreau, N. Treps, A. Maitre, and C. Fabre, «Conditional preparation of a nonclassical state in the continuous-variable regime: Theoretical study», Phys. Rev. A 69,33 808 (2004).
- G. Auletta, «Foundations and interpretation of quantum mechanics», World Scientific, Singapore 2000.
- A. Aspect, J. Dalibard, G. Roger, «Experimental Test of Bell’s Inequalities Using Time-Varying Analyzers», Phys. Rev. Lett. 49,1804−1808 (1982).
- E. Kiess, У. H. Shih, A. V. Sergienko and С. O. Alley, «Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm Experiment Using Pairs of Light Quanta Produced by Type-II Parametric Down Conversion», Phys. Rev. Lett. 71, 3893−3897 (1993).
- P.H.Eberhard, «Background level and counter efficiencies required for a loophole-free Einstein-Podolsky-Rosen experiment», Phys. Rev. A 47, R747-R750 (1993).
- A. Garuccio, «Hardy's approach, Eberhard’s inequality, and supplementary assumptions», Phys. Rev. A 52, 2535−2537 (1995).
- N. Gisin, G. Ribordy, W. Tittel and H. Zbinden, «Quantum cryptography», Rev. Mod. Phys. 74,145−195 (2002).
- D.Bouwmeester, A. Ekert, A. Zeilinger «The Physics of Quantum Information», Springer Verlag, Berlin, 2000.
- Т. B. Pittman, B. C. Jacobs, and J. D. Franson, «Demonstration of nondeterministic quantum logic operations using linear optical elements», Phys. Rev. Lett. 88, 257 902 (2002).
- E. Knill, R. Laflamme, G. J. Milburn, «A scheme for efficient quantum computation with linear optics», Nature 409, 46−52 (2001).
- D.C. Burnham and D.L. Weinberg, «Observation of Simultaneity in Parametric Production of Optical Photon Pairs», Phys. Rev. Lett. 25, 84−87 (1970).
- Д.Н.Клышко, «Об использовании двухфотонного света для абсолютной калибровки фото детекторов», Квантовая электроника, том 7, 1932−1940 (1980).
- A.Migdall, R. Datla, A.V.Sergienko, J.S.Orszak, and Y. Shih, «Absolute Detector Quantum Efficiency Measurements Using Correlated Photons», Metrologia, 32, № 6, 479−483 (1996).
- A. Migdall, «Correlated-photon metrology without absolute standards», Physics Today, 41−46, (1999).
- А.А.Малыгин, А. Н. Пенин, А. В. Сергиенко, «Абсолютная калибровка чувствительности фотоприемников с использованием бифотонного поля», Письма в ЖЭТФ, 33, вып. 10, 493−496 (1981).
- V.M.Ginzburg, N.G.Keratishvili, E.L.Korzhenevich, G.V.Lunev, A.N.Penin, and V.I.Sapritski, «Absolute Meter of Photodetector Quantum Efficiency Based on the Parametric Down-Conversion Effect», Optical Engineering 32, 29 112 916 (1993).
- G. Brida, S. Castelletto, C. Novero, M.L. Rastello, «Quantum efficiency measurement of photon detectors by means of correlated photons», Jour, of Opt. Soc. of America В 16,1623−1627 (1999).
- G. Brida, M. Genovese and C. Novero, «An application of two photons entangled states to quantum metrology», Jour. Mod. Opt. 47 2099−2104 (2000).
- P. G. Kwiat, K. Mattle, A.V. Sergienko, Y. H. Shih, H. Weinfurter, A. Zeilinger, «New high-intensity source of polarization-entangled photon pairs», Phys. Rev. Lett. 75,4337−4341 (1995).
- Р.Фейнман, Р. Лэйтон, М.Сэндс. «Фейнмановские лекции по физике. Механика, теплота, излучение (т. 1−4)», Пер. с англ. Под ред. Я. А. Смородинского, Мир, М. 1978.
- Р.Фейнман, Р. Лэйтон, М.Сэндс. «Фейнмановские лекции по физике. Квантовая механика (т.8, 9)», Пер. с англ. Под ред. Я. А. Смородинского, Мир, М. 1978.
- R.Ghosh and L. Mandel, «Observation of Nonclassical Effects in the Interference of Two Photons», Phys. Rev. Lett. 59, 1903−1905 (1987).
- Y.H.Shih, C.O.Alley, «New Type of Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm Experiment Using Pairs of Light Quanta Produced by Optical Parametric Down Conversion», Phys. Rev. Lett. 61, 2921−2924 (1982).
- J.Brendel, N. Gizin, W. Tittel, and H. Zbinden, «Pulsed Energy-Time-Entangled Twin-Photon Source for Quantum Communication», Phys. Rev. Lett. 82, 2594−2597 (1999).
- W.Tittel, J. Brendel, H. Zbimden, and N. Gisin, «Quantum Cryptography Using Entangled Photons in Energy-Time Bell States», Phys.Rev.Lett., 84, № 20, 4737−4740 (2000).
- W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, «Violation of Bell Inequalities by Photons More Than 10 km Apart», Phys. Rev. Lett. 81, 3563−3566 (1998).
- W. Tittel, J. Brendel, T. Herzog, H. Zbinden, and N. Gisin, «Experimental Demonstration of Quantum Correlations Over More Than 10 km», Phys. Rev. A 57, 3229−3232 (1998).
- W. Tittel, J. Brendel, H. Zbinden, and N. Gisin, «Pulsed Energy-Time Entangled Twin-Photon Sourse for Quantum Communication», Phys. Rev. Lett. 82, 2594−2597 (1999).
- J.D. Franson, «Non local cancellation of dispersion», Phys. Rev. A 45, 3126−3132(1992).
- T. Larchuk, M. «Teich, B. Saleh, Nonlocal cancellation of dispersive broadening in Mach-Zender interferometers», Phys. Rev. A 52, 4145−4154 (1995).
- J.K.Ranka, R.S.Windeler and A.J.Stentz, «Visible continuum generation in air-silica microstructure optical fibers with anomalous dispersion at 800 nm», Optics Letters 25,25−27 (2000).
- N. Nikogosyan, «Beta Barium Borate (BBO): A review of its properties and applications», Appl. Phys. A 52,359−368 (1991).
- Г. Г.Гурзадян, В. Г. Дмитриев, Д. Н. Никогосян. Нелинейно-оптические кристаллы. Справочник. М.:Радио и связь, 1991.