任意多光子Dicke态的制备

量子Dicke态对于多粒子量子纠缠结构和性质的研究,以及量子网络的构建有着重要的意义.基于线性光学和交叉相位调制技术,利用三个基本量子门,给出了四光子Dicke态制备、任意系数W态制备以及任意系数和光子数的Dicke态制备方案.这些方案的确定性、任意性、高效性将为研究量子纠缠结构性质以及量子网络提供一定的便利.     

利用绝热过程实现量子信息转移

提出一种利用绝热过程实现量子信息转移的方案. Λ型原子和经典场、单模腔场发生相互作用,系统的绝热演化在暗态中进行. 利用这种绝热演化可实现Λ型原子间的所有量子信息的转移. 用相似的方法还可实现腔场间的量子信息转移. 本方案可有效地抑制原子的自发辐射,成功地实现量子信息转移.     

利用暗态制备离子Cluster State

提出一种利用暗态制备Cluster state的方案.该方案的主要优点是不需要离子的振荡模来存储信息,量子信息存储于多能级离子的基态中;并且整个制备过程中,系统始终处于暗态中,有效地抑制了环境对系统的消相干和实验参数不稳定等因素的影响.在当前的实验技术条件下,该方案是可行的.     

基于原子系综系统实现控制Hadamard门和制备多量子比特的W-type态

利用Rydberg阻滞机制,提出了实现基于原子系综系统的控制Hadamard门和制备n个量子比特W-type态的方案.该方案可以得到高保真度的n个量子比特W-type态,在量子信息处理方面具有可扩展性.     

一种类型的三量子比特纠缠态远程制备

提出一种类型三量子比特GHZ态远程制备(RSP)实现方案,利用两量子比特的最大纠缠态(即Bell态)作为量子信道,制备成功几率和经典信息消耗都被一一计算出来.就一般情况来说,根据Alice的测量结果,Bob以1/4的几率能够成功实现GHZ态的远程制备.但是,对于三类特殊态,经额外消耗经典信息后其成功几率能够大大提高至1.0.即此方案是决定性的.     

压缩算子导致的原子对称Dicke态

在腔QED系统中,我们提出一种基于腔模压缩态实现多量子比特平衡Dicke态的方案.此方案最后利用对腔模的真空状态检测确切实现平衡对称Dicke态,由于最后腔模检测需为真空态,腔模-原子的相互作用过程可以通过虚激发过程实现.因此,该方案中纠缠态保真度对实验参数的涨落不敏感.原则上该方案可以扩展到任意偶数个原子相互作用的情况.     

基于原子系综系统实现Controlled-Hadamard 门和制备多量子比特的W-type态

提出了利用Rydberg阻滞机制,实现基于原子系综系统的控制Hadamard门和制备n个量子比特W-type态的方案.在该方案中,选取Rydberg态为激发态,其是1个辅助态,2个基态作为编码态. 由于控制Hadamard 门实现的操作时间比激发态的寿命小得多,因此,激发态的衰减效应可以忽略不计. 该方案可以得到高保真度的n个量子比特W-type态,且该方案在量子信息处理方面具有可扩展性.     

利用超导量子干涉仪制备N比特团簇态（英文）

利用两个超导量子干涉仪与腔场的相互作用,提出一种实现标准两比特量子相位门的方案。利用构造的两比特相位门,还提出了一种制备N比特团簇态的方案。在此方案中,量子信息被编码在两个超导量子干涉仪的相对稳定的基态上。在两个超导量子干涉仪与单模腔场的相互作用过程中,由于超导量子干涉比特的激发态被绝热地消去,激发态所引起的消相干得到了有效的抑制。此外,还讨论方案的实验可行性。     

一类满足绝热逼近的量子态存在性及其结构

为了研究量子系统的状态可以用Hamiltonian的本征态进行绝热逼近的一个充分条件,给出了满足条件〈f(t)|f′(t)〉=0(t∈[0,∞))且∫∞0‖|f′(t)〉‖dtε的函数f(t)的存在性及一般形式.首先给出了单量子比特态的一般形式,在此基础上,证明了单量子比特态满足上述条件时其分量的具体结构和所应满足的充分必要条件;之后把上述结果推广到n维系统中,得到了n维系统中的量子态满足绝热逼近条件时各分量应满足的充分条件和必要条件.     

基于离子阱系统制备三离子Singlet态

Singlet态是一种特殊的高维纠缠态,有着特殊的性质和实际应用.基于离子阱系统提出一种制备三离子singlet态的简便方案.在方案中以3个离子的直积态作为初态来制备三离子singlet态,且在制备singlet态的整个过程中,不需要离子内态与振动质心模之间的能量交换,使得系统对振动质心模的耗散影响较小.最后,还讨论了其实验可行性.     

利用绝热方法制备类W纠缠态

提出一个利用绝热方法一步制备三比特类W纠缠态的简易方案。相比其他方案,该方案最突出优势在于没有应用任何带来相位影响的操作,这更利于实验的实现。在目前的实验技术条件下,该方案是可行的。     

量子非定态薛定谔演化的非循环几何位相

证明了量子体系中任何非定态的演化,无论是循环经是非循环演化,都可能导数几何位相的几现。作为例子,具体了旋转磁场中１／２自旋粒子运动的绝热态及绝热叠加态在演化过程中几何位相。     

基于绝热量子演化的量子状态转换方法

量子算法成功的标志体现为实现了正确的量子状态转换,这一过程主要通过适当的量子算符来实现。然而,事实证明寻找合适的量子算符是非常困难的。之前大多数研究主要采用机器学习的方法解决这一问题,这些算法与以酉量子操作为特征的量子电路模型有较大差距,也难以分析其在量子计算机上的实现。提出利用绝热量子演化实现量子状态的转换,与标准量子计算模型相比,量子状态的转换更加直接,也不用考虑算符的酉性,因此是在量子计算及量子通信中值得借鉴的量子状态转化方法。     

多个囚禁离子纠缠态的制备

提出了一个制备任意多个囚禁离子叠加运动相干态的方案.制备的叠加运动相干态在位相空间呈一直线分布,该方案能用来制备任意多个囚禁离子的最大纠缠GHZ态.方案中仅使用了一束驻波光,驻波光的载波频率使得离子发生跃迁,而所有离子同时所处的位置可以不限于激光的波腹而处在任意位置.这能给实验带来许多便利,同时,只要选择激光的Rabi频率足够大,相应的操作时间可以足够短.     

An efficient scheme for multi-party quantum state sharing via non-maximally entangled states

We present a new scheme for investigating the usefulness of non-maximally entangled states for multi-party quantum state shar-ing in a simple and elegant manner.In our scheme,the sender,Alice shares n various probabilistic channels composed of non-maximally entangled states with n agents in a network.Our protocol involves only Bell-basis measurements,single qubit measurements,and a two-qubit unitary transformation operated by free optional agents.Our scheme is a more convenient realiza-tion because no other multipartite joint measurements are needed.Furthermore,in our scheme various probabilistic channels lessen the requirement for quantum channels,which makes it more practical for physical implementation.     

运用"受激拉曼绝热通道"制备多能级∧系统相干原子叠加态

提出一种运用"受激拉曼绝热通道"技术制备在多个中间态的∧系统中多个末态相干叠加的方案.如果保证泵浦脉冲和斯托克斯脉冲的顺序与普通STIRAP技术中的一致,则通过控制斯托克斯脉冲和泵浦脉冲强度可实现多能级系统的任意叠加态.同时这种方法我们给出了用氖原子进行实验验证的方案.     

一种制备Greenberger-Horne-Zeilinger态的简单方案

提出一种制备Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇｅｒ－Ｈｏｒｎｅ-Ｚｅｉｌｉｎｇｅｒ（ＧＨＺ）态的简单方案．本方案中,一个双能级原子穿过两个初始处于相干态的腔．原子与腔场的非共振相互作用使系统处于ＧＨＺ纠缠态．     

Quantum state transformation and general design scheme on teleportation protocols

We present a scheme for probabilistic transformation of special quantum states assisted by auxiliary qubits.In our scheme,if quantum states can be rewritten in a particular form,it is possible to transform such states into other states using lowerdimensional unitary operations that can be more easily realized in physical experiments.Furthermore,as an important application,we propose a generalized scheme that helps construct faithful quantum channels via various probabilistic channels when considering the existence of nonmaximally-entangled states.     

电子-声子相互作用对压电表面态的影响

采用LLP中间耦合方法，研究了电子—声子相互作用对压电表面的影响．结果表明，当电子接近晶体表面处时，表面声学声子之间的相互作用对表面态的影响很大．尤其是电子—压电声子耦合较强的化合物，压电声子对电子在表面的束缚比光学声子的束缚强很多．因此，研究压电材料的电子表面态时，应主要考虑压电声学声子．