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光子量子信息处理是一个研究非经典光源的使用、光的处理和检测的领域，与传统方法相比，它可以帮助更有效地编码和处理光子中编码的信息，应用于光通信、安全、传感和计算。本课程旨在培养对光的量子力学描述、其产生、操纵和检测的原则性理解。本课程对打算参与光子量子信息处理任何领域（如量子通信、传感和计算）理论或实验研究的研究生很有价值。在本课程中，我们将重点关注数学材料：光场的模态分解、光学检测的半经典描述，培养直觉，了解为什么需要更强大的（量子）理论来解释某些形式的非经典光的光检测统计数据，从而以正式的方式发展光学模式集合的“经典”和“非经典”状态的概念，发展高斯和非高斯状态、过程和测量的概念，以及相空间形式。我们将重点介绍生成、操纵和检测有趣的非经典和纠缠光子状态的方法、线性光学的作用和局限性、高斯变换的实现（包括线性光学和压缩变换）以及更一般的非高斯变换。我们将从光子量子信息处理的重要应用中得出具体的例子。我们还将计算量子态和测量的各种指标（例如，相对熵、保真度、Fisher 信息等）及其在各种应用中的操作意义。
OPTI 647B：光子量子信息处理
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