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量子信息和量子计算是近十年来迅速发展起来的，量子力学与信息科学相结合的产物。其主要目标是充分利用量子态的相干性，以崭新的方式进行信息的存储、转换、传递和处理，从而完成传统经典方式不能完成的任务。量子信息过程中的一个重要环节就是量子信息的传递和转换。由于光子具有最快的传播速度和很强的稳定性，它在量子信息中具有相当重要的地位，因此如何实现光子的量子信息的传递与转换也就成为了一个重要的课题，而其中一个重要的步骤就是纠缠态的制备和光场压缩的转换。本文就如何利用电磁诱导透明系统来实现光子高维纠缠态的制备及光场与原子系综之间的压缩转换进行了理论的探讨。
本论文主要研究如何利用电磁诱导透明系统实现光子与光子的高维纠缠，以及光场正交压缩与原子正交压缩之间的转换关系。本论文共分为六章，其中第四章和第五章的全部内容是我们自己的工作，各章的具体内容如下：
第一章介绍了电磁诱导透明的历史以及关于电磁诱导透明的主要研究成果。第二章系统地介绍了基于单个()型三能级原子的EIT机制的半经典理论处理和全量子方法处理。第三章详细地阐述了量子纠缠产生的历史背景及其基本概念。第四章提出了如何利用初始时刻非纠缠的两束量子光在双电磁诱导透明系统中制备光子高维纠缠相干态，并研究了二维、三维以及四维光子纠缠相干态产生。为了产生这些相干态，本文利用了全Hamiltonian方法，把双电磁诱导透明系统中的原子-场相互作用转换为有效的两模场-场相互作用。在这个过程中，原子与场的偶极相互作用转换成了光子之间有效的非线性相互作用，正是这种有效的非线性作用使得光子与光子之间产生了量子纠缠。第五章主要研究了在电磁诱导透明系统中，利用初始时刻为压缩真空态的探测光场与初始时刻为相干态的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)原子系统之间的有效Hamiltonian实现光场与原子系综之间的压缩转换。通过解析计算和数值研究本文发现通过增加原子玻色场的初始强度，可以增强光场与原子玻色场之间的压缩转换效率。第六章对论文的内容做了简单的总结，并对于今后的工作提出了一些展望。