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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 167 毫秒
1.
刘建强  王旭阳  白增亮  李永民 《物理学报》2016,65(10):100303-100303
时域脉冲平衡零拍探测器能够直接对光场量子态的正交分量进行测量, 是连续变量量子密钥分发系统的核心测量器件, 其测量精度与密钥分发系统的额外噪声及安全密钥速率密切相关. 本文理论分析了探测器双臂不平衡对测量精度的影响, 实验设计并研制了双臂可精确自动平衡的时域脉冲平衡零拍探测器. 通过高精度控制探测器一臂的光纤圆环曲率半径, 实现了光纤内部光场强度的精密衰减, 进而获得了探测器的精确自动平衡. 实验测试结果表明时域平衡零拍探测器双臂具有10-5以上的平衡精度, 能够长时间稳定运行, 有效避免了探测器的输出电压进入非线性区或饱和区. 该探测装置可应用于连续变量量子密钥分发系统, 有效降低由于量子态信号探测过程引入的额外噪声, 提高系统的长期稳定性.  相似文献   

2.
平衡零拍探测器的改进   总被引:1,自引:0,他引:1  
王金晶  贾晓军  彭堃墀 《光学学报》2012,32(1):127001-278
平衡零拍探测技术是连续变量量子信息科学研究中测量量子态量子噪声的最佳方法之一。在平衡零拍探测系统中,需要一对性能和结构尽量相同的光电探测器,以便很好地减去经典噪声,有效探测散粒噪声基准及光场噪声。根据基尔霍夫电流定律及光电二极管串联的办法,设计并制作出一种性能优良的低噪声平衡零拍探测器。该探测器从光电二极管串联节点处取出光电流相减信号,然后对信号进行放大,在对两探测器全同性要求降低的同时提高了平衡零拍探测的性能。实验结果表明,该探测器在2MHz处共模抑制比达39dB,能很好地满足量子信息对低噪声、线性增益及高共模抑制比的要求。  相似文献   

3.
改进了连续变量量子存储的平衡零拍探测器,得到了一种可以实时测量短脉冲光信号正交分量的快速响应平衡零拍探测器。利用无电容电路,以及高量子效率、低结电容的光电二极管,获得的平衡零拍探测器的响应时间为65ns;当波长为795nm、功率大于100μW的激光入射时,在2.5 MHz处的信噪比超过12dB,相应的饱和功率为6.8mW。该平衡零拍探测器可以应用于连续变量量子存储、量子网络等研究领域中。  相似文献   

4.
通过分析平衡零拍探测器的噪声来源,采用电阻-电容(R-C)耦合跨阻电路方案并优化跨阻放大电路结构,实现了一种低噪声、高共模抑制比的宽带平衡零拍探测器,工作带宽为1 kHz~200 MHz。当光功率为8 mW的1550 nm激光入射时:在5 kHz分析频率处散粒噪声功率比电子学噪声功率高12 dB,共模抑制比达到70 dB;在100 MHz分析频率处散粒噪声功率比电子学噪声功率高20 dB,共模抑制比达到66 dB。该探测器可以为低频引力波探测、高速连续变量量子密钥分发和高速量子随机数发生器等应用提供高性能的探测工具。  相似文献   

5.
平衡零拍探测器是量子光学和量子信息科学实验中的关键器件之一。本文针对典型的基于跨阻运算放大器的平衡零拍探测器,理论上详细分析了探测器的电子学噪声、散粒噪声和信噪比等输出特性;从理论分析、软件仿真和实验研究三方面分别获得了平衡零拍探测器的电子学噪声和散粒噪声功率谱,谱线线型互相吻合;实验研制的平衡零拍探测器,在分析频率2 MHz处的信噪比达到了22 dB,相应于电子学噪声引入的测量损耗约为0.6%,满足测量压缩态光场等量子光学实验的需求。  相似文献   

6.
周武林  黄春晖 《光子学报》2014,40(5):785-788
构造了一种连续变量相位检测平台.发射端采用相位调制器产生连续的相移,接收端使用零差探测器测量光场的正则相位,选用NI的高性能数据采集卡PCI6111E控制整个系统.使用LabVIEW虚拟仪器模块化编程技术,包括PID控制、DAQmx数据采集和三角拟合,缩短系统开发时间,提高编程效率.通过琼斯矩阵理论推导和实验验证了连续变量相位检测系统的可行性,结果表明零差探测器输出电压与相位调制器输入电压成余弦关系,为连续变量量子密钥分配研究提供了一种新方法.  相似文献   

7.
为使连续变量量子密钥分发协议获得稳定的密钥生成率,需要根据信道变化动态调整发送光脉冲的强度.将光纤量子信道看作加性玻色量子高斯信道,给出高斯态通过玻色量子高斯信道仍得到高斯态的证明过程.通过平衡零差检测后,采用最大似然估计法得到了信道参数,进而根据估计的噪声大小自适应调整Alice发送的光脉冲的强度,从而获得稳定的密钥生成率. 关键词: 量子密钥分发 连续变量 玻色量子高斯信道 信道估计  相似文献   

8.
多光子强光脉冲用于量子密钥分配   总被引:1,自引:0,他引:1  
戴闻 《物理》2003,32(5):349-350
通常的量子密钥分配是建立在单光子计数的基础上的 .这种分配方案易受环境干扰 ,因而传输速率较低 .近来 ,有理论工作者主张 :使用连续变量 (而不是量子比特 ,qubits)实现量子密钥分配 ,以便更快和更有效地传送保密信息 .在 2 0 0 3年第 4 2 1卷第 2 38页的Nature中 ,来自法国法布里光学实验室的Grosshans等发表了他们的最新的研究结果 .他们用实验展示了一个全新的量子密钥分配协议 :高斯线型调制的相干态传输 (由激光脉冲组成 ,每个脉冲包含数百个光子 )和限制散粒噪声的零拍检波(homodynedetection) .在新的密钥传输过程中 ,不需要对激…  相似文献   

9.
高速连续变量量子密钥分发系统同步技术研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
在高速连续变量量子密钥分发系统中,位帧同步技术是确保准确获取量子信号所携带有效信息的核心技术之一。结合平衡零差探测器测量相干态的正则分量数据,提出了一种简单高效的位帧同步理论方案。基于此理论方案,在重复频率为25MHz的高斯调制相干态连续变量量子密钥分发系统上进行了实验测试和性能分析。结果表明,所提出的位帧同步方案能有效克服量子信号在密钥分发中受到的环境因素影响,有效实现通信双方同步。  相似文献   

10.
我们利用平衡零拍探测系统和数据采集系统直接测量了EPR纠缠光束信号光场与闲置光场正交分量之间的时域量子起伏,验证了其量子关联.通过对EPR纠缠光束中的一束光场进行延迟,验证了信号光与闲置光不同步时将导致量子关联减弱乃至消失.我们的实验结果为开展连续变量量子密钥分发、非高斯态的实验制备和纠缠纯化奠定了实验基础.  相似文献   

11.
Squeezed states belong to the most prominent non-classical resources. They have compelling applications in precise measurement, quantum computation, and detection. Here, we report on the direct measurement of 13.8 d B squeezed vacuum states by improving the interference efficiency and gain of balanced homodyne detection. By employing an auxiliary laser beam, the homodyne visibility is increased to 99.8%. The equivalent loss of the electronic noise is reduced to 0.05% by integrating a junction field-effect transistor(JFET) buffering input and another JFET bootstrap structure in the balanced homodyne detector.  相似文献   

12.
压缩态光场平衡零拍探测的位相锁定   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张岩  于旭东  邸克  李卫  张靖 《物理学报》2013,62(8):84204-084204
平衡零拍探测是测量量子光场的重要方法之一. 通过对相位灵敏光学参量放大器注入的信号进行位相调制, 然后利用平衡零拍探测系统测量光学参量放大器输出的压缩光. 将相位灵敏光学参量分别运转在参量放大和参量缩小, 通过观察噪声谱中的调制信号就可确定测量的量子光场是正交振幅或位相分量. 通过解调位相调制信号可获得误差信号, 实现锁定平衡零拍探测系统本底光与待测光场相对位相为零(对应于待测光场振幅噪声分量). 关键词: 平衡零拍探测 位相锁定  相似文献   

13.
A pulsed, balanced homodyne detector has been developed for precise measurement of the electric field quadratures of pulsed optical quantum states. A high level of common mode suppression (>85 dB) and low electronic noise (730 electrons per pulse) provide a signal-to-noise ratio of 14 dB for measurement of the quantum noise of individual pulses. Measurements at repetition rates as high as 1 MHz are possible. As a test, quantum tomography of the coherent state was performed, and the Wigner function and the density matrix were reconstructed with 99.5% fidelity. The detection system can be used for ultrarsensitive balanced detection in cw mode, e.g., for weak absorption measurements.  相似文献   

14.
We address the applicability of the continuous-variables quantum key distribution in the realistic conditions of noisy preparation, channel loss and detection noise and investigate the possibility to increase its tolerance to the state preparation noise. The two types of preparation noise, either phase-sensitive or phase-insensitive excess noise, are considered in the assumption of optimal attacks performed by an eavesdropper within the setup based on the entangled source and either homodyne or heterodyne measurements. We show that preparation noise is destructive for the secure channel upon even low noise variances in the conditions of channel loss, while detection noise just decreases the key rate. We propose the method of sender-side attenuation to suppress the preparation noise in the entanglements-based scheme and show that it enables the secure key transmission upon arbitrary high preparation noise of both types and any pure channel loss against both individual and collective attacks.  相似文献   

15.
低频标准真空涨落的测量   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
薛佳  秦际良  张玉驰  李刚  张鹏飞  张天才  彭堃墀 《物理学报》2016,65(4):44211-044211
采用自平衡零拍方案, 对低频段的标准量子真空涨落进行了测量. 实验确定了该系统的饱和光功率约为3.2 mW. 在10 Hz–400 kHz的频率范围内, 系统的共模抑制比平均为55 dB, 在100 Hz处高达63 dB, 对激光经典技术噪声具有很强的抑制作用. 当入射光功率为400 μ W 时, 真空涨落噪声达到11 dB. 此低频量子真空噪声探测系统可广泛应用于量子计量和量子光学等研究领域.  相似文献   

16.
17.
Imperfections in practical detectors,including limited detection efficiency,and inherent electronic noise,can seriously decrease the transmission distance of continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution systems.Owing to the difficulties inherent in realizing a high-efficiency fiber homodyne detector,challenges still exist in continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution system implementation.We offer an alternative approach in an attempt to solve these difficulties and improve the potential for system implementation.Here,a novel practical detector modeling method is utilized,which is combined with a one-time shot-noise-unit calibration method for the purpose of system realization.The new modeling method benefits greatly from taking advantage of one-time shot-noise-unit calibration methods,such as measuring electronic noise and shot noise directly to a novel shot-noise unit,so as to eliminate the statistical fluctuations found in previous methods;this makes the implementation of such systems simpler,and the calibration progress more accurate.We provide a simulation of the secret key rate versus distance with different parameters.In addition,the minimal detection efficiency required at each distance,as well as the contrast between the two methods,are also shown,so as to provide a reference in terms of system realization.  相似文献   

18.
We assess the security of a quantum key distribution protocol relying on the transmission of Gaussian-modulated coherent states and homodyne detection. This protocol is shown to be equivalent to an entanglement purification protocol using CSS codes followed by key extraction, and is thus secure against any eavesdropping strategy.  相似文献   

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