无错区分两个任意分布的未知纬线态

量子态分辨在量子信息和量子计算领域中是一个非常重要的问题.在量子通讯理论和实验的研究过程中,经常要用到赤道态,它是一种比较特殊的纬线态.本文主要利用Neumark定理和可编程量子态分辨器的光学实现方法来研究如何无错区分两个任意分布的未知纬线态,推导出了测量算符和对应的成功概率,并且发现本文得到的测量算符与无错区分均匀分布纬线态得到的最优测量算符一致.这些结果对实验室中构造可编程量子分辨器具有重要参考意义.     

利用冯·诺依曼熵获得最大纠缠态的形式（英文）

纠缠在量子信息处理中有许多重要的应用,正如Bell态对量子通信的实施是必不可少的.考虑如何得到Bell态,本文提出了一种用冯·诺依曼熵求解二体或三体系统中最大纠缠态表示形式的方法.计算二体或三体系统的量子态的冯·诺依曼熵,并将约化密度算符与用Bloch矢量表示的密度算符进行比较.根据密度算符具有正的、厄密性的特点,得到了最大纠缠态解析式,如Bell态和GHZ态.     

一维量子点阵列自旋链上多比特态的信息传输

利用演化算符作泰勒展开,作用于初态的信息上;使用湮灭算符和其所产生的算符,作用在单比特态上,使一维量子点阵列自旋链上的多比特态量子信息实现完美传输;通过计算初态演化到末态的概率幅,使保真度达到1时实现信息完美传输．结果表明:当相邻量子点之间的交换相互作用和自旋链长度都相同时,保真度传输的比特数越大,传输时间越短．      

~(-1)和~(+-1)对偶、奇相干态作用的量子统计性质

偶、奇相干态是光场的两个具有完全不同量子统计性质的非经典态 ,在湮灭算符 a的作用下可实现它们之间的相互转化 .本文讨论偶、奇相干态的量子统计性质在玻色湮灭算符的逆算符 a- 1和玻色产生算符的逆算符 a+- 1 作用下的变化 .     

非简谐振子Klauder-Perelomov相干态的维格纳函数

利用相干态表象下的维格纳算符和有序算符内的积分技术(IWOP技术),重构了非简谐振子Klauder-Perelomov(K-P)相干态的维格纳函数,并研究了维格纳函数随参数k和z的变化.结果表明,非简谐振子K-P相干态具有很好的量子特性.     

联合噪声下的量子离物传态

提出了利用四光子纠缠态进行联合退相位噪声和联合转动噪声下的量子离物传态方案.信息态的发送者Alice,根据噪声的不同,制备不同的四光子纠缠态,并把其中两个光子发送给Bob,另两个光子保留.Alice对手中的信息态和其中一个保留态进行联合Bell基测量,从而把信息态的部分信息转移到了Bob手中的光子上,然后Alice和Bob再对相应的光子做单光子测量,Bob根据单光子测量结果对手中未做单光子测量的光子实施合适的酉算符操作,从而得到信息态,实现联合噪声下的量子离物传态.本方案牵涉到两方(Alice和Bob),可以推广到多方可控离物传态.另外方案中仅需要进行联合Bell基测量和单光子测量,在实验上具有可行性.     

自旋-1/2算符对易关系和中心库仑场定态粒子概率密度的讨论

从Stern-Gerlach实验及其两个拓广实验出发,结合量子力学假设,给出了自旋-1/2算符对易关系的一种导出方法.每个方向的自旋本征态均构成Hilbe rt空间完备基,可用完全性关系将x、y、z三个方向自旋-1/2算符用相应本征态表示出来.接着通过两个拓广实验可初步确定x、y方向自旋本征态与z方向自旋本征态的关系.进一步各算符可表示成只含有z方向自旋本征态.通过Hilbert空间态矢间的运算法则,最终可得到三个方向间自旋-1/2算符对易关系.另外一个问题,对于中心库仑场含时定态波函数对应的概率密度出现空间不对称情况,通过对比库仑场经典解,发现经典系统粒子初速度已经破坏了系统空间对称性.对应到量子系统,发现初态概率密度空间不对称是其原因.     

任意初始态下离散量子随机行走的平均位置

用模拟及傅里叶变换等数学方法,研究离散量子随机行走的平均值与初始态和硬币算符之间的关系。研究发现:在固定θ=β=π/4时,离散量子随机行走平均位置和其他参数满足余弦函数;而且如果选择参数φ-α-γ=π/2时,平均位置和初始态θ的关系也满足余弦函数。再通过傅里叶变换反向证明,得到任意初始态和硬币算符下,离散量子随机行走平均位置与初始态和硬币算符的数学表达式。只要已知初始态为0L〉和(0L〉+0R〉)2/2,硬币算符U(0,β,0)下的平均位置,就可以按照公式计算得到任意初始态和U(2)算符下的离散量子随机行走的平均位置。     

转动算符在纠缠态表象中的表示

利用量子力学中的Dirac符号法、粒子数算符的本征值方程及量子表象的完整性,给出了转动算符在纠缠态表象中的表示.     

介观LC电路数-相空间的量子涨落

从电路系统的Lagrange量人手,利用数-相量子化方案,将介观LC电路量子化,得到了数-相算符表示的Hamiltonian,研究了真空态和压缩真空态下电路中电荷数和相位差的量子涨落.结果表明在真空态下的量子涨落只与电路器件的参数有关,而在压缩真空态下的量子涨落不仅与器件参数有关,还和压缩参数有关.     

自旋1/2态下的量子逻辑变换

作者利用对自旋算符的量子线性变换理论，提供了一种考察自旋1/2态下的量子逻辑门变换的一种有效方法，并给出了几个基本量子逻辑操作的变换表达式。     

基于图形旋转系统的渐进网格研究

拓扑简化可以为渐进网格带来更好的效果,但目前几乎所有的渐进网格方法都不支持拓扑简化,而且edge collapse和vertex split操作有时会产生非流形．针对这些问题,提出了基于图形旋转系统的渐进网格法．以基于图形旋转系统的数据结构和操作实现了渐进网格,用图形旋转系统的操作集合构建了edge collapse和vertex split操作．在此基础上,通过扩展新操作即可进行任意拓扑变化,从而实现拓扑简化,     

三维非正交未知量子态的确定性分辨

依靠单光子来表示量子态和多轨光学网络来进行幺正变换,我们针对普适的、可编程的量子状态区分给出了一套方案,能对两个未知三维量子态给出最优化的明确分辨.     

三维非正交未知量子态的确定性分辨

依靠单光子来表示量子态和多轨光学网络来进行幺正变换，我们针对普适的、可编程的量子状态区分给出了一套方案，能对两个未知三维量子态给出最优化的明确分辨     

混合量子衍生进化规划算法及其在并行机拖期调度中的应用

针对并行机调度问题的求解,提出一种新的混合量子衍生进化规划算法(Hybrid Quan-tum-Inspired Evolutionary Programming,HQEP)。目标函数是最小化所有工件的拖期总和。HQEP将量子进化算法中的量子位、线性叠加态和量子旋转门的概念引入到进化规划算法中。定义了新的用于调度问题的量子旋转角,使个体向更好的解靠近。此外,针对并行机问题本身,改进了个体的编码方式和新的变异方法。为了验证算法的有效性和收敛性,将HQEP算法应用于同等并行机调度拖期问题的求解并加以不同规模的算例进行仿真实验。结果显示,即使在小种群情况下,所得解均优于进化规划求得的解。     

减光子压缩真空态的构造及其压缩效应

利用算符+-1作用于压缩真空态构造一类新的量子态:减光子压缩真空态.在所构造的量子态中,其正交分量的压缩特性与算符作用次数有关,量子态的两个正交分量在算符+-1仅作用于压缩真空态一次以及偶数次的情形下分别在不同的压缩参数的取值区间内产生压缩,并且压缩效应随算符作用次数的增加而减弱.     

作为本征态的双模压缩数态

本文得到了施行Bogoliubov—Valatin变换的么正算符的精确表示式,利用变换和我们得到的公式把量子光学中的一些双模二次式算符作了对角化。我们发现本征态是一种新型的双模压缩数态。     

给定不确定结果的量子比特的量子态区分

给出更简单的利用辅助测量比特和系统的幺正演化的方法用于在给定不确定结果时的量子比特的两个量子态区分。方案涵盖了当不确定结果的概率为零时的最小错误区分,以及当不确定结果的概率为某些数值时的最优确定性区分。文中给出最大全局正确概率和给定不确定概率关系的解析式。利用辅助测量比特,对被测的非正交量子态初态系统实施幺正演化,对输出态进行正交测量,就可以完成非正交态的量子态区分。方案提供了一种对于两个非正交量子态的正定算符值测量的物理实现方法。     

若干量子幺正算符的构造及其应用

基于物理学中的一系列经典变换,利用坐标本征矢和动量本征矢的Fock表示,通过构造不对称积分引入了一系列量子力学算符,包括宇称算符、平移算符、压缩算符及经典坐标、动量变换对应的算符等.利用坐标表象及动量表象的完备性条件和正交性关系,证明了其幺正性及变换特性.作为应用,利用坐标—动量变换算符精确求解了坐标—动量耦合谐振子的动力学问题.     

Non-Abelian Berry phase Factor of the Degenerate states

Suppose the degenerate states wave function of a Hamitonian operatorHis accompanied by a natural phase factor, then we can own it to the role of sometransformation generator played by some non--degenerate Hermitian operator containedin the complete set of conserved mechanical quantities. When this idea is extended tothe spece coordinated by parameters and the momentum--like operator is introduced,thenon-Abelian Berry phose factor of degenerate wave function can be easily gotter afterthe system evolves along a closed adiabatic curve.