霍美如,秦际良,孙颍榕,成家霖,闫智辉,2,贾晓军,2*

(1.山西大学 光电研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006;2.山西大学 极端光学协同创新中心,山西 太原 030006)

0 引言

激光对于人们来说已经耳熟能详,我们也称它为相干光,作为一种电磁波,它在量子力学中可以用一对正交共轭分量,振幅和位相分量来表征。根据量子力学测不准原理,如果一个光场的某个正交分量的量子噪声起伏低于相干光的噪声起伏,即散粒噪声极限,此光场被称为非经典光场。非经典光场是量子光学实验中必不可少的基本量子资源。以常用的压缩态光场和纠缠态光场为例,压缩态光场,以其极低的量子噪声被用于提高量子干涉仪灵敏度以探测引力波[1],或者被用于量子度量、量子传感和量子成像等量子光学技术[2-4]中,而纠缠态光场由于其两束光之间的量子关联,可以用于量子密钥分发[5]、量子隐形传态[6]、量子计算[7-8]、量子密集编码[9]、量子随机数产生[10]、量子存储[11-12]等重要量子光学协议中。因此,非经典光场的产生具有重要意义,而利用带有非线性晶体的量子光学器件来产生非经典光场是常用的方法之一,其量子特性完全取决于光场在非线性晶体中发生的非线性作用过程。从压缩态光场、纠缠态光场等非经典光场在实验室首次得到至今,人们进行了大量的实验,起初人们使用整块的非线性晶体进行光学参量转化来制备非经典光场,后来人们……