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《基于糾纏光的量子成像實(shí)驗(yàn)和抗干擾成像方法分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)摘要摘要量子成像在成像分辨率、抗干擾、探測隱身目標(biāo)等方面有巨大優(yōu)勢，因而在國防軍事等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。量子糾纏是量子非局域特性的重要體現(xiàn)。處于糾纏態(tài)的兩個(gè)粒子，任意一個(gè)粒子狀態(tài)的變化都會(huì)使得與其糾纏的另一個(gè)粒子狀態(tài)也瞬間發(fā)生變化。利用自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的糾纏態(tài)雙光子，其動(dòng)量、頻率、極化等都處于高度糾纏態(tài)。最初的量子成像實(shí)驗(yàn)就是基于糾纏雙光子完成的。本文對基于糾纏光源的量子成像的相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，針對背景噪聲以及干擾對成像的影響提出了一種抗干擾的量子成像方法，并進(jìn)行了仿真和分析。論文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
2、如下:1：綜述了糾纏態(tài)的發(fā)現(xiàn)歷史以及雙光子糾纏態(tài)的制備方法，在此基礎(chǔ)上介紹了量子成像的發(fā)展史，以及基于糾纏光的量子成像實(shí)驗(yàn)的研究現(xiàn)狀。2：利用自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程制備了糾纏雙光子信號。在暗室環(huán)境下，利用457nm的泵浦光與二型切割的BBO晶體發(fā)生簡并共線的自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換過程，得到極化狀態(tài)互相垂直的信號光和空閑光。在此基礎(chǔ)上對制備的信號光和空閑光進(jìn)行了時(shí)間關(guān)聯(lián)性和空間關(guān)聯(lián)性的驗(yàn)證測量，結(jié)果表明信號光和空閑光具有高度的時(shí)間和空間相關(guān)性。3：利用制備的糾纏雙光子信號完成了雙縫的量子成像實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，我們利用糾纏光中的一束照射雙縫，其后用固定的單光
3、子探測器進(jìn)行探測；糾纏光的另外一束在空間進(jìn)行一維掃描探測。最后將兩路探測結(jié)果進(jìn)行符合測量從而完成對物體的成像。為了更好地理解雙縫的量子成像，分別從唯像以及經(jīng)典光學(xué)的角度對其進(jìn)行解釋。4：針對背景噪聲以及干擾對成像的影響，提出了一種基于糾纏光的抗干擾量子成像方法。首先分析了該成像方法的理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上給出了基于糾纏光的抗干擾量子成像的框架以及具體實(shí)施步驟；然后分析了影響成像質(zhì)量的因素，分別是（1）合并像素單元的尺寸；（2）關(guān)聯(lián)像素對對稱中心的偏移；（3）背景雜散光和干擾；最后對所提方法的抗干擾性能以及不同因素對成像的影響進(jìn)行了仿真分析。結(jié)
4、果表明：所提方法確實(shí)具有抗干擾性。為了保證成像質(zhì)量，合并像素單元的尺寸應(yīng)該與糾纏光空間相干面積差不多一致；關(guān)聯(lián)像素對對稱中心的偏移量越大，成像質(zhì)量越差；但是對于具體實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，關(guān)聯(lián)像素對對稱中心的選取問題，有待進(jìn)一步的研究和探討。關(guān)鍵詞：糾纏雙光子自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換量子成像抗干擾I萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文II萬方數(shù)據(jù)ABSTRACTABSTRACTNonlocalpropertiesofquantumimaginghavebeenattractingpeopleforitsresearchanddetection.Comparedt
5、otraditionalOpticalimaging,quantumimaginghashugeadvantagesintermsofresolutionandinterference.Thesemakeitmayhavealargeapplicationsinthelifescience,defenseandmilitaryfields.QuantumentanglementisanimportantmanifestationofQuantumnonlocalproperty.Whentwoparticlesareentangled,on
6、eparticle’sstagechangingwillleadtotheother’sinstantchange.Theentangleddoublephotonobtainedbythespontaneousparametricdown-conversion(SPDC)method,arehighlyentangledonmomentum,polarization,andfrequency.ThefirstQuantumimagingexperimentiscompletedwiththeentangleddoublephoton.In
7、thisthesis,thetheoryandtheexperimentsofquantumimagingwithentangledtwo-photonsourcearestudied.Tosuppressthebadinfluenceofbackgroundnoiseandtheinterference,weproposeananti-interferencemethodbasedonthedoubleentangledphoton.Laterwesimulateandmaketheexperiment.Themainresearchco
8、ntentsandinnovationsareasfollows:1:Brieflyreviewthehistoryoffindingquantumentanglementand
