The Dynamics of Quantum States of Light in Lossy Coupled-Cavity Systems
Notice bibliographique
Résumé
Nonclassical states of light possess unique properties such as squeezing, antibunching, and entanglement, which have led to various interesting applications in quantum computing, quantum teleportation, and quantum information. However, practical implementation of some of these potential applications are hindered due to our lack of insight into how to treat loss in the system. The inclusion of loss is very important, as it can in some cases largely destroy the nonclassical properties of the light. The focus of this thesis is on squeezed states, as these are one of the most useful and important quantum states of light. First, I present a theoretical treatment of the nonclassical properties of squeezed states generated via parametric down conversion in a leaky cavity. By solving the Lindblad master equation for such a system, I analytically demonstrate that the exact time dependent solution is a squeezed thermal state. In addition, I examine the dynamics of generated nonclassical states of light in lossy coupled-cavity systems. I then apply the formalism developed to a coupled resonator optical waveguide structure and present the results for squeezed vacuum states. I next examine the coupled-cavity optical waveguide system as a platform to produce counterpropagating continuous variable entangled states. Using a tight-binding approximation, I develop analytic time-dependent expressions for the number of photons in each cavity, as well as for the correlation variance between the photons in different pairs of cavities. These expressions can be used to engineer the pumping configurations as well as the physical properties of the structure. Finally, employing a numerical singular value decomposition method, I show how the biphoton wave function can be Schmidt decomposed numerically, which together with the previously-developed analytic expressions provides a powerful computational platform. This is important as it can not only be used to check the validity of the approximations made in obtaining analytic expressions but can also be used to explore some interesting cases that were not possible to treat analytically.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».