共振QED腔中无需Bell基测量N个量子比特GHZ态的传输

在共振QED腔中,设计了一个传输N个量子比特GHZ态的方案。通过选择合适的哈密顿量,无需Bell基测量,就可以实现从原子A到原子B的量子隐形传态。当然,在传输过程中要求的是选择好腔与原子的作用时间。     

利用腔QED实现CNOT门的隐形传输

提出了利用腔QED来实现CNOT门隐形传输的方案.该方案中,腔场频率与原子跃迁频率大失谐,腔场只是虚拟激发,腔场与原子之间没有能量交换,从而大大降低了对腔品质的要求.     

基于腔QED系统实现多种量子克隆

在腔QED中,基于原子与腔场的相互作用,它提出了一个通过控制原子与场相互作用的时间实现多种量子克隆的方案。例如,对于任意的输入量子态,可以实现普适的最优量子克隆;对于赤道输入量子态,通过参数调控,可以实现非对称性的1→2相位协变克隆和最优的非对称性的经济型的1→3相位协变克隆。在整个克隆过程中,由于原子与大失谐模式的腔场相互作用,所以该方案不受腔损和热场的影响。     

在QED腔中实现一个未知的三粒子W态的隐形传输方案

量子隐形传输在量子信息科学中有着重要的地位,很多方案被设计出来用于实现隐形传输,但在实际中,存在着很多困难,例如EPR对的制备,联合Bell测量,腔衰减和热场的影响等.在本文中,首先介绍了一个单模腔,原子4、5,原子6、7和原子8、9的最大纠缠态被制备出来,从它的有效哈密顿量的形式,可以看出,热场和腔衰减可以消除掉,其次我们设计了一个未知的三粒子W态的隐形传输方案,从中可以发现,这个过程中不需要联合Bell测量,而且实现这个过程成功的概率是1.     

利用腔QED实现非常规几何量子相位门

提出一个基于压缩算符的非常规几何量子相位门的方案.在腔QED系统中,在强共振经典场驱动下,利用两个三能级原子与腔模的双光子相互作用,研究了两量子比特非常规几何量子相位门,发现它与腔模占有数有关,当腔模初始时处于真空态,这个方案对腔模衰变不敏感.     

利用腔QED实现Deutsch-Jozsa算法

提出了利用腔QED来实现两比特Deutsch-Jozsa算法的方案.该方案的主要优点有:(1)在整个过程中,腔场仅处于虚拟激发状态,有效地抑制了腔泄漏和热场对系统的影响;(2)不需要任何Hadamard变换,使得实验装置更为简单.因此,在当前的实验技术条件下,该方案是可行的.     

利用腔QED实现量子态的转移

利用多个相同的两能级原子在一个强经典场驱动下同时和一个单模腔场发生相互作用模型,给出了如何实现一个量子比特的原子态的远距离转移、原子纠缠态转移的方案.该方案中的腔场处于虚激发状态,原子和腔场之间没有能量交换.因此所提出的态转移方案不受腔场热光子和腔衰减的影响,对腔的Q值要求大大降低,使实验实现成为可能.     

利用光子纠缠混合态实现Bell不等式检验

Bell不等式的违背是量子非局域关联存在的重要证据之一.利用各种纠缠源,人们已经在多个实验中实现了这种违背的验证.然而,最优的违背（即Cirel’son极限）仍未能在实验上达到.针对其中的两种可能的原因：所使用纠缠源的纠缠度难以达到最大纠缠或者所选取的测量基并非是最优测量基;本文利用商用光子纠缠源在实验上探索这一问题的可能解决方案.我们首先在实验上验证了,基于通常两体光子纠缠纯态假定所选取的测量基并不能得到Bell不等式的最佳违背.利用量子态层析技术,我们重构了该商用纠缠光子态的密度矩阵,并证实了实验中所用的纠缠光源是一个混合纠缠态.据此,我们对测量基进行了优化,明显地提高了Bell不等式的违背程度.     

利用单原子囚禁的开放腔QED系统实现可控相位门

提出借助单原子囚禁的开放腔QED系统实现光子间的可控相位门的方案.该方案的优点是采用探测光与控制光处于不同的空间模式,避免了在实验上为了同时处理两光场而使用光分束器所导致的光子损失,这有利于实现可扩展的光量子网络.     

基于腔QED系统的量子相位门设计

提出一个基于腔QED系统实现量子相位门的设计方案.结果表明:在两个全同的二能级原子与光场相互作用过程中,借助经典场对原子实施Rabi翻转,控制原子射入腔场的速度v,选择原子与场相互作用参数l0,n和κ,可实现量子相位门.     

腔QED系统中三原子纠缠态的受控辅助克隆

提出一个对未知三原子纠缠态辅助克隆的腔QED方案.该方案包括两个阶段,首先用两个两原子纠缠态和一个三原子纠缠态作为量子信道实现对未知三原子纠缠态的受控隐形传态,其次,在态制备者的帮助下,信息发送方实现对未知三原子纠缠态的辅助克隆.     

一个传送量子信息的腔QED方案

提出了一个传送两原子直积态所包含的量子信息的腔QED方案.这个方案基于原子和腔场的大失谐相互作用,原子和腔场之间不需要传送量子信息,因而该方案对腔场态和腔衰减均不敏感.这个方案不需要贝尔态测量,并且传送成功的概率为1.同时,这个方案可以推广到传送n个原子的直积态.     

制备两个三能级原子最大纠缠态的腔QED方案

提出了一个基于原子与腔场共振相互作用制备两个三能级原子最大纠缠态的物理方案.在这个方案里,两个原子被先后送入一个单模共振腔,原子和腔场通过Jaynes-Cummings Hamiltonian发生共振相互作用.我们的方案基于目前的腔QED技术有可能在实验上实现.     

利用腔的输入输出过程实现两比特的Deutsch-Jozsa算法

文章提出依靠辅助腔和单光子脉冲相互作用来实现两比特Deutsch-Jozsa算法的方案。该方案简单实用,随着腔QED技术的发展,它易被操控。该方案可以推广到多比特Deutsch-Jozsa算法的情况。     

强作用腔量子电动力学的研究进展

腔量子电动力学 (Cavity Quantum Electrodynamics,简称 Cavity QED)是研究光子与原子相互作用的一种有力工具。它从根本上揭示了原子与光场作用的动力学过程。强作用腔量子电动力学研究为量子信息科学提供了一种潜力巨大的实现量子逻辑运算的途径。本文简要介绍该研究领域的背景 ,研究现状及发展动态     

基于腔QED实现相干腔场远程控制非门和纠缠交换

提出一种利用原子和腔场的控制非门实现相干态腔场远程控制非门和无Bell基测量的纠缠交换的新方案,该方案是基于Ξ型三能级原子与相干态腔场的非共振相互作用.在作用过程中,腔场和原子没有交换能量,这有效抑制了腔场的消相干效应,并且根据当前的腔QED技术,该方案是有可能实现的.