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《基于糾纏光的量子成像實驗和抗干擾成像方法分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(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、探測隱身目標等方面有巨大優(yōu)勢，因而在國防軍事等領域有著非常廣闊的應用前景。量子糾纏是量子非局域特性的重要體現(xiàn)。處于糾纏態(tài)的兩個粒子，任意一個粒子狀態(tài)的變化都會使得與其糾纏的另一個粒子狀態(tài)也瞬間發(fā)生變化。利用自發(fā)參量下轉換過程產生的糾纏態(tài)雙光子，其動量、頻率、極化等都處于高度糾纏態(tài)。最初的量子成像實驗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理論和實驗進行了研究，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，并進行了仿真和分析。論文的主要研究內容及創(chuàng)新點
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驗的研究現(xiàn)狀。2：利用自發(fā)參量下轉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。在此基礎上對制備的信號光和空閑光進行了時間關聯(lián)性和空間關聯(lián)性的驗證測量，結果表明信號光和空閑光具有高度的時間和空間相關性。3：利用制備的糾纏雙光子信號完成了雙縫的量子成像實驗。在實驗中，我們利用糾纏光中的一束照射雙縫，其后用固定的單光
3、子探測器進行探測；糾纏光的另外一束在空間進行一維掃描探測。最后將兩路探測結果進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，分別從唯像以及經典光學的角度對其進行解釋。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，在此基礎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施步驟；然后分析了影響成像質量的因素，分別是（1）合并像素單元的尺寸；（2）關聯(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行了仿真分析。結
4、果表明：所提方法確實具有抗干擾性。為了保證成像質量，合并像素單元的尺寸應該與糾纏光空間相干面積差不多一致；關聯(lián)像素對對稱中心的偏移量越大，成像質量越差；但是對于具體實驗環(huán)境中，關聯(lián)像素對對稱中心的選取問題，有待進一步的研究和探討。關鍵詞：糾纏雙光子自發(fā)參量下轉換量子成像抗干擾I萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學碩士學位論文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
