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本学位论文以纠缠态作为研究对象,系统的研究了纠缠态:N00N态和纠缠相干态(entangled coherent states,ECS)的纠缠度,N00N态的制备以及N-光子态的Fisher信息。 首先,回顾光场各种量子态并且介绍纠缠的度量,Logarithmic negativity的定义和量子Fisher信息(quantum Fisher information,QFI)的定义,系统阐述了两种高斯态相干直积态和双模压缩真空态的纠缠度,相干态与真空态以及相干态与压缩真空态的直积态的相位灵敏度,以及两种纠缠态N00N态和纠缠相干态在理想情况下的量子Fisher信息。 在第三章中,本文进一步研究了非高斯态即纠缠态N00N态和纠缠相干态的纠缠特性。通过把相干态分解为|α>=c0|0>+√1-c20|α>,分别得到了有无光子损耗情况下Logarithmic negativity EN的解析表达式。理想情况下,N00N态的纠缠度为1;随着|α|2→∞,ECS态的纠缠度从0逐渐增加到1.当存在光子损耗时,在光子数较大的情况下,随着光子透射率的降低N00N态纠缠度的衰减要快于ECS态,最后通过优化纠缠度得到一个最优的纠缠相干态。 作为本论文的重点内容,在第四章中研究最大光路纠缠态N00N态的制备。通过后选择测量的方法,当双模马赫-曾德(Mach-Zehnder,MZI)干涉仪的输入态为相干态与压缩真空直积态时,可制备最大光路纠缠N00N态:(|N,0>+ exp(iψ)|0,N>).在相位匹配条件cos(θb-2θa)=+1下,输入态与N00N态的保真度fidelity仅仅依赖于比率系数x≡|α|2/tanh r,其中θa/b是相干态/压缩真空态的相位,r是压缩因子。通过数值计算优化 N-光子态的产生几率,输入态与N00N态的保真度fidelity,以及N-光子态的Fisher信息,我们得到不同的比率系数x.此外本文严格证明了N-光子态的经典Fisher信息总是能饱和量子Fisher信息。