Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Когерентные и сжатые состояния световых полей 15
1.1.1. Обычные когерентные состояния 15
1.1.2. Поляризационные когерентные состояния 16
1.1.3. Сжатые состояния света 16
1.1.4. Генерация фоковских состояний 17
1.2. Методы анализа в квантовой оптике 17
1.2.1. Функция квазираспределения 18
1.2.2. Приложение теории групп 18
1.2.3. Квантовая томография 19
1.3. Методы решения квантовых нелинейно-оптических задач, содержащих стационарные гамильтонианы 20
1.3.1. Метод заданного поля 20
1.3.2. Метод возмущения 21
1.3.3. Метод диагонализации 21
1.4. Применения методов квантовой оптики в обработке информации 21
1.4.1. Квантовая информация 21
1.4.2. Квантовый компьютер 23
Глава 2. Алгоритм решения квантовых задач на компьютере с помощью программы Matlab 25
2.1. Постановка проблемы 25
2.2. Представление операторов в виде, приемлемом для пакета Matlab 26
2.3. Правило написания начального условия для матрицы плотности на примере генерации второй гармоники 29
2.4. Нелинейный гамильтониан взаимодействия и матрица плотности оптических мод в однородном нелинейном кристалле 32
2.5. Вычисление квантовых статистических характеристик взаимодействующих мод 35
2.6. Нелинейный гамильтониан взаимодействия оптических мод в неоднородном нелинейном кристалле 37
2.7. Краткие выводы 38
ГЛАВА 3. Формирование неклассического света в однородных и неоднородных нелинейно-оптических кристаллах 39
3.1. Постановка проблемы 39
3.2. Неклассический свет при умножении оптических частот излучения в фоковском состоянии 41
3.2.1. Генерация второй гармоники 42
3.2.2. Генерация третьей гармоники 49
3.3. Взаимодействие в неоднородной керровской среды 56
3.3.1. Q-функция квазираспределения 57
3.4. Краткие выводы 60
Глава 4. Квантовые поляризационные состояния света 61
4.1. Постановка проблемы 61
4.2. Поляризационная квантовая характеристическая функция Вигнера 62
4.2.1. Параметры Стокса 62
4.2.2. Поляризационная характеристическая функция 63
4.3. Поляризационная функция Вигнера в керровской среде 68
4.4. Краткие выводы 74
Глава 5. Нелинейное преобразование полей в оптической обработке информации 75
5.1 Постановка проблемы 75
5.2. Квантовые логические операции на основе методов линейной оптики 76
5.2.1. Спиновой и оптический кубит (вектор Джонса) 77
5.2.2. Логические операции на основе линейной оптики 77
5.2.3. Логические операции для спиновых кубитов 78
5.2.4. Логические операции на основе оптических поляризованных кубитов 82
5.3. Схемы приготовления оптических поляризованных кубитов 86
5.3.1. Приготовления поляризованных битов 87
5.3.2. Суперпозиция двух оптических поляризованных битов 88
5.3.3. Переход от одного поляризационного состояния к другому 88
5.3.4. Параллельное приготовление одновременно нескольких одинаковых битов 89
5.4. Краткие выводы 90
Приложение.
