利用改进的最速下降法优化两个高斯场之间产生的分布式 EPR 纠缠

近期关于量子相干反馈网络的理论研究发现，在相同泵浦功率下，通过置于特定相干反馈回路中的双非简并光学参量放大器（NOPA）系统产生的类爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）纠缠，强于单个 NOPA 产生的类 EPR 纠缠对。本文提出一个由两个 NOPA 和一个静态线性无源光学器件网络组成的线性量子系统。该网络有六个输入和六个输出，其中四个输出和四个输入与两个 NOPA 连接成一个相干反馈回路。该无源网络由一个 $6 \times 6$ 的复酉矩阵表示。采用改进的最速下降法，寻找使该双 NOPA 网络纠缠局部最大化的无源复酉矩阵。我们选择前期工作中对应于双 NOPA 相干反馈网络的矩阵作为改进最速下降算法的起点。通过将算法得到的酉矩阵分解为所谓的两能级酉矩阵的乘积，我们找到了一种优化配置，其中该复矩阵由分束器构成的静态光学网络实现。