多光子干涉理论及其信息论描述

多光子的量子相干性不仅是量子理论中一个基本问题，而且在量子信息处理中也是非常重要的问题。然而，对多光子干涉的解释仍然是有争议，各种形式的多光子干涉，包括纠缠的多光子干涉、热光的多光子干涉、独立光子的多光子干涉等的性质、产生的条件仍然是不清楚的。另外，当我们完全获得了光子所处发生相干叠加的态（如杨氏双缝的二条路径态）的信息后，干涉将消失，这说明态信息的获得与干涉的程度有内在的联系。本课题将从光子态信息的获得与丢失的角度，研究多光子干涉的性质。把各种形式多光子干涉中影响干涉的因素都用信息获得与丢失量来描述，建立能描述各种形式多光子（当然也包括单光子）干涉的一般理论，并定量地得到信息获得与干涉条纹对比度之间的关系。使人们对多光子相干性（甚至多粒子的相干性）有一个更全面更清楚的认识。同时将用实验检验理论的主要结论，并探索多光子干涉在量子信息处理和其他方面的应用。