科技视野

我国量子信息研究成果 入选国际物理学年度十大进展记者近日从中国科技大学获悉,美国物理学会评选的2004年度国际物理学十大进展日前揭晓,中国科技大学潘建伟教授研究组的论文“五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输”榜上有名,这是美国物理学会首次将中国科学家在国内取得的研究成果选入国际物理学年度十大进展。潘建伟教授和他的同事杨涛、赵志等在世界上首次实现了长期以来公认的高难课题“五粒子纠缠态的制备与操纵”,并利用五光子纠缠源在实验中演示了一种更新颖的量子态隐形传输,即“终端开放”的量子态隐形传输。他们在不确定…     

中国在量子信息实验领域取得重大突破

中国科学家通过实验，成功使一定空间范围内的5个光子之间存在了“感应”效应，从而在国际上首次实现了五粒子纠缠态以及终端开放的量子态隐形传输的实验，这标志着中国在量子纠缠领域进入国际领先水平。     

远程制备多粒子纠缠态优化方案

提出了一个较好的远程制备多粒子的纠缠态的方案,先讨论用(N+1)粒子的纠缠态作为量子通信信道制备2N粒子的纠缠态.然后在研究用一个(N+1)粒子的纠缠态和一个(N+2)粒子的纠缠态作为量子通信信道制备(2N+1)粒子的纠缠态.与现在已有人提出的制备多粒子的纠缠态的方案相比,这个方案的优点是仅花费了两位经典位和只有一次两粒子的投影测量.     

四粒子纠缠态的制作及应用

提出了用三粒子纠缠态通过极化光束分离器（PBS）来制作四粒子纠缠态的方法。用四粒子纠缠态可以传送未知二粒子态。与三粒子纠缠态相比，四粒子纠缠态具有更广泛的用途。     

基于部分纠缠信道的高维赤道态概率可控远程联合制备

作为一种特殊类型的量子态,赤道态由于在量子信息处理中的独特应用引起了广泛关注.基于不同多粒子纠缠态信道,研究者提出了任意双量子比特、三量子比特以及多量子比特赤道态多方联合制备方案.本文研究了基于高维部分纠缠态的高维多粒子赤道态多方概率可控远程联合制备方案,提出了两个基于高维部分纠缠态的高维多粒子赤道态多方可控远程联合制备方案.一个方案以m个高维类GHZ态为纠缠信道,可实现多个控制方控制下的高维赤道态多方远程联合制备,另一个方案以一个多粒子部分纠缠态为量子纠缠信道完成单个控制方控制下的高维赤道态远程联合制备.多个发送方共享多粒子赤道态信息,依据已知信息对手中纠缠粒子选择执行相应正交投影测量,控制方对他的纠缠粒子执行单粒子测量.接收方与所有发送方和控制方合作,仅需引入一个附加量子比特就可在他的纠缠粒子上重建需制备量子态.方案不需要使用最大纠缠态作为量子纠缠信道实现高维赤道态远程可控联合制备,具有可行性强的优点.     

任意三粒子态的概率隐形传输

给出了1个任意三粒子态的概率隐形传输方案.信道由1个二粒子部分纠缠态,1个三粒子部分纠缠GHZ态和1个三粒子部分纠缠W态组成.发送者作3次Bell基测量,然后接收者在第3方的帮助下(执行Hadamard操作和简单测量)引入合适的么正变换,就可以使1个任意三粒子态以确定的概率成功地由发送者传给接收者.成功的概率是由3个部分纠缠态的最小的系数决定的.     

基于LOCC的五粒子量子态的区分及应用

判断空间可用于判定高维量子比特系统中一对正交多体纠缠态的局域区分性,若其对应的判断空间是正交的,则这一对正交多体纠缠态可无歧义地被区分。根据判断空间的性质和条件,可得到能抵御无歧义攻击的量子纠缠态。本文针对五个粒子的情况构造了7种量子纠缠态,计算了其判断空间,并在此基础上提出了判断空间的判断规则。基于这些判断规则,研究了这7种五粒子量子纠缠态的局域区分性,进而提出了一个(4,5)-门限量子秘密共享方案。     

N粒子部分纠缠态的量子受控传递

由于制备与传输中的环境耦合,现实中的纠缠态大部分是非最大纠缠态．在研究现有量子受控传递方案的基础上,提出了一种利用非最大纠缠态作为量子通道来概率地传输N粒子部分纠缠态的量子控制方案,在该方案中,利用非最大（N＋2）-粒子GHZ态作为量子通道,在发送者进行一次Bell基测量、N-1次Hadamard门操作及｜0〉和｜1〉基测量,控制者实施一次Hadamard门操作及｜0〉和｜1〉基测量之后,接收者根据他们的测量结果,再进行一些适当的幺正变换以及一些必要的投影测量就实现了N粒子未知量子态的受控传递．该方案是一种基于非最大纠缠态的概率受控的隐形传态方案,并且成功的概率为2｜a｜^2。     

两粒子相对坐标与玻色湮灭算符之和的共同本征态及其纠缠性分析

基于两粒子相对坐标毛x1-x2与玻色湮灭算符之和a1+a2对易,借助IWOP技术构造了其共同本征态|β,x),发现该态既具有相干态的某些特征,又是一类纠缠态.通过对|β,x)作shmidit分解和单边积分,证明了其纠缠性以及与理想EPR纠缠态的关系--|β,x)沿着β1轴叠加即可生成理想的EPR纠缠态.     

以真五粒子非最大纠缠态为信道的双向受控隐形传态

利用投影测量和正算子值测量,分别提出了以真五粒子非最大纠缠态为信道的双向受控隐形传态的两个协议。协议中,作为量子信道的真五粒子非最大纠缠态连接3个合法的参与者;在监督者Charlie的控制下,Alice以一定概率将任意未知单粒子A的态传给Bob,同时Bob也以一定概率将任意未知单粒子B的态传给Alice。这两个协议都是确定性双向隐形传态的推广。     

一种新的用正交列阵构造纠缠态的方法

对于一个N粒子多体纯态,如果它的所有k粒子约化态是最大混合的,则称为k级均匀态.最近Goyeneche和Zyczkowski提出了一个通过正交列阵构造k级均匀态的方法.本文将提出一种用正交列阵构造量子态的新方法,即增加相位参数的方法.采用同一正交列阵,由我们的新方法所构造的量子态,对于四粒子量子态,发现该量子态不仅是1级均匀态,而且为最大纠缠态;对于五粒子量子态,发现可以使原来的1级均匀态变为2级均匀态.特别地,对于四粒子量子态,用新方法可以构造出许多新形式的最大纠缠态.     

隐形传送任意三粒子纠缠态的一种方法

提出利用一个三粒子纠缠GHZ态和两个二粒子纠缠态作为量子信道,实现任意的三粒子纠缠态从发送者传送给两个接收者中任意一个的量子隐形传态的方案.首先考察量子信道是最大纠缠态的情形,然后进一步考察量子信道是非最大纠缠态的情形.在量子信道为非最大纠缠态时,通过引进一个辅助粒子,并构造一个幺正变换矩阵,可以8 bdf 2概率成功地隐形传送任意的三粒子纠缠态.     

基于4粒子纠缠态的未知3粒子态概率量子隐形传态

使用4粒子纠缠态作为量子信道,在对4粒子纠缠态的纠缠系数方面并没有做确切要求的前提下,完成了未知3粒子纠缠态的隐形传态.在传输过程中,发送方对2对粒子进行Bell测量并公布结果,然后再对4粒子中的一个粒子作Hadamard操作之后,也对其进行测量,且将测量结果通过经典信道公布.接收方引进2个辅助粒子并实施一次控制非操作,再进行一组适当的幺正变换,便可实现未知3粒子纠缠态的概率量子隐形传态.     

用非最大纠缠态实现三粒子部分纠缠态的量子受控传递

由于制备与传输中的环境耦合,现实中的纠缠态大部分是非最大纠缠态．在研究现有量子受控传递方案的基础上,提出了一种利用非最大纠缠态作为量子通道来几率地传输三粒子部分纠缠态的量子控制方案．在该方案中,选择量子通道中的一个粒子作为控制粒子,发送者进行一次Bell基测量和2次Hadamard门测量;控制者实施一次Hadamard门测量,并将他们的测量结果利用经典信道发给接收者;接收者根据他们的测量结果进行适当的幺正变换以及一些必要的投影测量就能得到待传的未知量子态．该方案是一种基于非最大纠缠态的几率受控的隐形传态方案,可以应用于远程量子计算、远程量子克隆、量子远程控制等．     

多国开启火星探测其中真真假假你可知?

正7月23日12时41分,长征五号遥四运载火箭搭载我国自主研发的"天问一号"火星探测器在中国文昌航天发射场顺利升空。天问一号将实现火星环绕和着陆巡视,对火星开展全球性、综合性的环绕探测,并在火星表面开展区域巡视探测。7月份还有阿联酋的希望号火星探测器、美国的毅力号火星探测车离开地球奔赴火星。对许多人来说,亿万千米外的火星既熟悉又神秘,许多科幻大片都以火星为背景拍摄,科学家也在设想让人类移民火星,但是关于火星是否有生命存在、外星人是否到访、火星的气候、辐射环     

任意两粒子态的概率隐形传输

利用部分纠缠的两粒子纠缠态及部分纠缠的三粒子W态作为量子信道,提出了对任意的两粒子态的概率隐形传态方案,其最大传输概率为2/3.     

量子态的非局域关联性

在普遍的两个自旋1/2粒子量子态下证明了局域实在论与量子力学是不相容的,推广了Hardy在两个粒子非最大纠缠态下关于Bell 定理的证明.通过纠缠态下广义量子不可克隆定理中的正交条件的转移证明了量子力学非局域关联性.     

令人瞩目的诺贝尔奖

一年一度的诺贝尔奖颁奖仪式12月10日分别在斯德哥尔摩和奥斯陆举行。今年共有8位科学家分别获得物理、化学和医学奖,他们用自己开拓性的劳动,为人类更好地认识自然界做出了突出贡献。探索物质构成奥秘美国斯坦福大学物理学家马丁·珀尔和加利福尼亚大学教授弗雷德里克·莱因斯,因为在轻粒子物理学领域取得的杰出成就而荣获今年诺贝尔物理学奖。近代物理学研究认为,物质的最小构     

多粒子态的Unruh效应与黑洞辐射（英文）

|q, 0>α|0, 0>α摘要：本文讨论了量子场的Unruh效应,并研究了单模式q粒子态在Unruh效应下的能量以及纠缠性质。发现在非惯性系下,q粒子态与闵氏时空的真空态有相似的能量谱性质,但它们有完全不同的纠缠性质。据此,提出了一个黑洞辐射模型,假设黑洞视界附近量子态呈现这种q粒子态的形式。计算了该模型下黑洞辐射熵的演化,其结果与Page曲线相吻合。因此该模型可以作为黑洞信息丢失问题的一种可能解释。     

基于d维六粒子Cluster态的任意qudit态远程联合制备

提出利用d维六粒子Cluster态的任意高维量子态确定远程联合制备方案.首先考虑了基于d维六粒子Cluster态的任意双粒子qudit态远程联合制备方案,然后提出了基于六粒子Cluster态的任意单粒子qudit态双向远程联合制备方案.在方案中,两个发送方共享需制备量子态信息,第一发送方依据已知需制备量子态信息对纠缠粒子执行半正定算子测量(POVM),第二发送方依据第一发送方测量结果以及已知需制备量子态信息对纠缠粒子选择执行适当的正交投影测量,接收方依据所有发送方测量结果对纠缠粒子执行相应的局域幺正操作,就可以在他的粒子上重建需制备量子态.通信方使用高维Cluster态为量子纠缠信道完成高维量子态远程联合制备,与其他方案相比,具有信道容量高的优点.