《無序介質中量子光場的動力學性質和相干性質研究》是依託蘇州大學，由王鋼擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：無序介質中量子光場的動力學性質和相干性質研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王鋼
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光波在無序介質中傳播時，光的不同散射路徑之間的干涉會導致局域化現象，這種現象稱為光的Anderson局域化。Anderson局域化是非常基礎的波動現象，由P. W. Anderson於1958年提出，已經在凝聚態、經典光學、冷原子等多個領域中做了大量的研究。量子光學作為光學的重要分支，任務之一是研究光場量子化之後的量子統計特性。在本項目中我們將把無序物理和量子光學結合起來，探討光學量子態在無序體系中的統計性質。我們將套用理論分析和數值計算的方法，從不同的方位和層次研究量子態在無序介質中的傳播動力學和演化過程中的相干性質。此項研究的主要目的是解決量子光場在無序光學介質中統計行為的物理機制，以及探討新的量子光學效應。
結題摘要
實現量子信息處理晶片是當前量子科技革命的關鍵，其中集成光量子晶片是一種重要的技術手段。本項目的研究內容是集成光量子晶片中存在的缺陷和無序如何影響糾纏光子的動力學性質，解決光子集成器件中的缺陷會削弱量子相干性的問題。我們通過構建理論模型，提出了一種特殊的光量子晶片的設計，這種設計能夠在很大程度上利用光路中的無序和束縛態來增強糾纏光子的保真度，從而解決了無序可作為新型光路設計的理論基礎。具體而言，我們的光路中能夠存在一種特殊的束縛態，其特點是非常穩定，不會受到光路中缺陷和無序的影響。在此基礎之上，我們利用這種束縛態來傳播糾纏光子。我們的結果指出：光路中的無序和缺陷不會削弱光子的保真度，反而會增強；尤其對於反相位糾纏光子，其保真度在強無序情況下接近一。我們進一步提出了非阿貝爾規範場模型，並研究了無序所導致的量子態的局域性質，為將來研究非阿貝爾規範場中糾纏光子態的性質奠定了基礎。在理論結果的基礎之上，我們積極地與相關實驗組展開合作，已製備出晶片樣品，相關的實驗測量正在進行中。我們的結果對於集成量子光學器件的實用化具有一定的指導意義。
