偏振光子的大气传输入光子与腔-量子点的相互作用

文摘

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0 引言

0.1 研究背景

0.2 研究内容及创新点

1 量子密钥分配和光偏振的表示

1.1 量子密码术

1.2 “BB84”协议

1.3 光偏振的表示

1.3.1 光偏振的矩阵表示

1.3.2 偏振光Stokes矢量表示

1.3.3 Mueller矩阵表示

1.4 本章小结

2 偏振光与大气散射作用理论

2.1 大气的垂直分层与组成

2.2 大气微粒对光的影响

2.3 光在大气中传输的散射理论

2.3.1 电磁散射的概念

2.3.2 Mie散射振幅与散射截面

2.3.3 Rayleigh散射

2.4 本章小结

3 自由空间中偏振光子的传输模拟

3.1 偏振光单次散射

3.1.1 单次散射模型

3.1.2 单次散射数值模拟方案

3.1.3 单次散射对偏振光偏振度的影响

3.2 均匀单层大气多次散射

3.2.1 多次散射Monte Carlo模型

3.2.2 多次散射数值模拟方案

3.2.3 散射相位函数图

3.2.4 接收平面上散射光子坐标模拟结果

3.2.5 有效Mueller矩阵反演结果及分析

3.2.6 不同能见度条件的前向散射模拟

3.3 偏振光多层大气散射

3.3.1 偏振光多层大气散射模型

3.3.2 偏振光多层大气散射模拟方案

3.3.3 光路上行和下行的不同效果

3.3.4 偏振态随高度的改变

3.4 本章小结

4 单光子与腔-量子点相互作用动力学演化模拟

4.1 单光子与腔-量子点系统模型

4.2 单光子与腔-量子点作用动力学的研究

4.2.1 动力学过程的一般数学推导

4.2.2 利用有效哈密顿量的推导

4.3 单光子与腔-量子点作用演化模拟

4.3.1 量子点两个能级之间跃迁

4.3.2 静态量子比特和飞行光子比特之间的转换

4.3.3 静态量子比特和飞行光子比特之间的纠缠

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

参考文献

致谢

个人简历

硕士期间完成论文