Affordable Access

Generation of optical coherent state superpositions for quantum information processing

Authors
Publication Date
Keywords
  • I Dette Projektarbejde Med Titlen “Generation Of Optical Coherent State Superpositions For Quantum
  • Dette Er En Kvantemekanisk Superpositions Tilstand Af To Koherente Tilstande Med Stor Amplitude
  • Sådan En Tilstand Er Interessant Indenfor Kvanteinformations Behandling
  • Da Den
  • Hvis Den Kan Dannes Tillader Implementeringen Af Kvantekomputere Udelukkende Ved HjæLp Af LineæRe
  • Kat-Tilstande Kan TilnæRmelsesvis Genereres Ved At TræKke En Enkelt Foton Ud Af En Squeezed Tilsta
  • En Squeezed Tilstand Er En Tilstand
  • Hvor KvantestøJen Er Reduceret I En Af De To Kvadratur Variable
  • Amplitude Eller Fase
  • Dette GøRes Ved At Sende Intenst Laserlys Gennem En Ikke-LineæR Krystal
  • Herved Dannes Der Foton Par Ved Spontan Nedkonvertering
  • Hvor En Foton Fra Laseren Spontant Spalter I To Fotoner Med Den Halve Energi
  • Herefter Tappes En BrøKdel
  • Ca
  • 5%
  • Af Det Genererede Squezede Lys
  • Til En Enkelt Foton Detektor
  • Som Når Den Detekterer En Foton
  • Laver En Konditionel<Br/>PræParering Af En Kat-Tilstand I Det Resterende Lys
  • <Br/>Dette Bliver Så Herefter Karakteriseret Ved HjæLp Af Homodyn Detektion
  • Så Man Kan Rekonstruere TæThedsmatricen Og Wigner-Funktionen
  • Som Er En Grafisk Representation Af Den Generede Kat-Tilstand
  • Denne Fremgangsmåde Kan Dog Kun Bruges Til At Preparere Kat-Tilstande Med Forholdsvis Små Amplitud
  • For Virkeligt At Kunne Anvendes I Kvanteinformatik KræVer Det Kat-Tilstande Med StøRre Amplitude
  • Disse Kan Prepareres På Forskellige Måder
  • En Metode Er At TræKke Flere Fotoner Ud Af Den Squeezede Tilstand
  • Denne Fremgangsmåde Er Dog Ikke Praktisk Da Det Vil Give En Drastisk Reduktion I Genereringfrekvens
  • <Br/>I Stedet Udviklet Har Vi En Ny Metode
  • Hvor Vi Tager 2 Små Kat-Tilstande Og Kombinere Dem For At Lave En StøRre
  • Denne Kombination Sker Ved Inteferens På En Beamsplitter Og EfterføLgende Måling Af Det Ene Outpu
  • Hvis Resultatet Af Denne Måling Ligger Indenfor Et Bestemt Område Vil Det Andet Output VæRe Prepa
  • <Br/>I Denne Afhandling Er Der Arbejdet Med De Udfordringer
  • Som Er Involveret I Genererin-<Br/>Gen Af Disse Tilstande
  • Der Er GennemføRt En Grundig Analyse Af Effektiviteten Af Den Protokol
  • Som øNskes Anvendt Til Generering Af Kat-Tilstande Med Små Amplituder
  • Efter Denne Analyse En Gennemgang Af Den Mulige Protokol
  • Som Kan Bruges Til At Generere En StøRre Kat-Tilstand Fra 2 Mindre Tilstande
  • Dog Blev Denne Protokol Aldrig Testet Da Fokus For Projektet Skiftede Undervejs
  • <Br/>Protokollen Til Generering Af Små Kat-Tilstande Blev Dog Implementeret Og Testet Med Succes
  • Kat-Tilstande Med Fideliteter På Mere End 50% Blev Demonstreret For Kat-Amplituder Op Til α ≈ 1
  • 3
  • Samtidigt Blev Det Demonstreret At Tilstandende Kunne Opnå Negative VæRdier
  • W(0
  • 0) ≈ −0
  • 05±0
  • 01 I Fase-Rums Fordelingen
  • Også Kaldet Wigner Funktionen
  • Hvilket Er Et Af De StæRkeste Beviser På Kvante-Naturen Af De Generede Tilstande
  • Alle Dele Af Protokollen Blev Grundigt Testet Eksperimentielt Og Optimeret Med Henblik På At Realis
  • <Br/>Efter Den Succesfulde Implementering Af Dette Blev En Kvantegate Baseret På Disse Kat-Tilstand
  • Dette Var En Hadamard Gate
  • Som Er En Enkelt-Mode Gate
  • Som Kan Rotere Kvantetilstande “45◦”
  • Og Derigennem Skifte Mellem Den LinæRe Og Den Diagonale Basis
  • Denne Rotation Er Ikke Veldefineret For Kat-Tilstande
  • Hvilket GøR Denne Implementering Af En Hadamard Gate SæRlig
  • Og Ekstra Udfordrende
  • Det Lykkedes Dog At Opnå Gennemsnitsfideliteter For Gaten På F ≈ 70% Og Dermed Demonstrere Den S
  • <Br/><Br/>Til Sidst Blev En RæKke Mulige Protokoller Baseret På Kat-Tilstande PræSenteret
  • Det Drejer Sig Om En Protokol Til DæMpning Af Amplituden Af En Kat-Tilstand
  • En Protokol Til “RengøRing” Af En “øDelagt” Kat-Tilstand Og En Protokol
  • Som Kan Dreje En Kat-Tilstand Over I En Anden Kat-Tilstand
  • Alle Disse Protokoller Er Baseret På LinæRe Komponenter Og Gaussiske Målinger
  • Hvilket GøR Dem Ekstra Interessante
  • Med Disse Protokoller Kan En Kat-Tilstand Manipuleres På Måder
  • Som Potentielt GøR Det Muligt At Distribuere Kat-Tilstande Over Store Afstande Vha
  • Fibre
  • Hvilket Kan Have Store Muligheder I Forhold Til F
  • Eks
  • Kvantekommunikation Eller Distribueret Kvantekomputation
Disciplines
  • Physics

Abstract

Generation of optical coherent state superpositions for quantum information processing - DTU Orbit (26/04/14) Generation of optical coherent state superpositions for quantum information processing General information State: Published Organisations: Department of Physics, Quantum physics and information technology Authors: Tipsmark, A. (Intern), Andersen, U. L. (Intern) Number of pages: 150 Publication date: 2012 Publication information Original language: English Main Research Area: Technical/natural sciences Documents: ATipsmark_Phd_Thesis.pdf Bibliographical note PhD thesis Relations Projects: Generation of optical coherent state superpositions for quantum information processing Source: dtu Source-ID: u::4204 Publication: Research › Ph.D. thesis – Annual report year: 2012

There are no comments yet on this publication. Be the first to share your thoughts.