在微腔中利用超导量子干涉仪实现GHZ纠缠态

在这里，我们提出一种实现多粒子的Greenberg Horne-Zeilinger（GHZ）纠缠态方案。是将超导量子干涉仪植入单模微腔中，在大失谐的情况下完成纠缠态的制备。在这种方法中，GHZ能被制备而不需要任何测量。在整个制备过程中微腔和超导量子干涉仪是没有信息交换的，因为腔一直处于真空态，没有任何光予，这样对腔的品质因数要求就比较低。     

在单模真空场中利用纠缠GHZ态制备纠缠W态

提出在单模真空场中利用纠缠GHZ态制备纠缠W态方案.3个原子(1,2,3)之间初始为纠缠GHZ态,原子1远离单模真空场,而原子2和原子3进入单模真空场与场相互作用.在原子间耦合量适当时,通过控制单模真空场与原子2和原子3的相互作用时间,对原子1的状态进行测量,制备出理想纠缠W态.     

通过双Raman作用在超导量子干涉器件中实现多比特GHZ态

在腔中通过双Raman作用,在超导量子干涉器件中实现多比特GHZ（Greenberger-Horne-Zeilinger）态的制备.在制备过程中,由于腔场只是被虚激发的,所以腔模的衰减可以忽略.GHZ态的实现只用到了超导系统的两个基态,有效地避免了超导系统激发态的弛豫.     

利用四能级超导量子干涉仪实现Deutsch算法

利用四能级超导量子干涉仪(SQUID)实现量子计算机的Deutsch算法,其中四能级中的两个最低能态作为逻辑态,两个中间能态在操作过程中起辅助作用.通过两个SQUID与单模腔场的共振相互作用和大失谐相互作用,实现Deutsch算法.     

非最大量子纠缠信道的量子态传送——在腔QED系统中利用非最大三粒子纠缠GHZ态传送未知原子态

讨论在腔QED中如何利用非最大三粒子纠缠GHZ态实现未知单原子态、两原子纠缠态的概率隐形传送.在量子态传送过程中需要引入一个辅助粒子以解决使用非最大纠缠量子信道导致的态畸变问题.本方案在两原子与腔相互作用的整个过程中,由于经典场同时对两原子进行驱动,量子态的演化不依赖于腔场的态,因而不受腔泄漏和热腔场的影响.     

利用四能级超导量子干涉仪实现N比特受控U门

提出了利用四能级超导量子干涉仪器实现N比特的受控U门的方案,其中四能级中的2个最低能态作为逻辑态,2个中间能态在门操作过程中起辅助作用.通过N个SQUID与腔场的共振相互作用和大失谐相互作用,实现高速的N比特受控U门.     

基于单边微腔量子点耦合系统的极化纠缠浓缩

量子纠缠是实现量子信息处理任务的重要资源,一些在经典领域中无法实现的任务,可以借助量子纠缠来完成.然而,纠缠态在噪声的作用下会发生退相干,进而变成非最大纠缠态或混态,不再能完成预定任务.纠缠浓缩是从非最大纠缠态中提取最大纠缠态的过程.我们提出两个非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案,一个是未知系数非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案,另一个是已知系数非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案.方案中利用量子点微腔耦合系统来实现光子与光子之间的非线性相互作用,进而可以通过分级浓缩的方法提高浓缩方案的成功概率.两个方案都可以推广为多光子非最大纠缠GHZ态的纠缠浓缩.     

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。     

利用GHZ态进行量子密钥分配

提出了利用GHZ态的关联在通信双方之间建立密钥的方案．在此方案中除了用于检测窃听者是否存在的GHZ态以外,剩余的GHZ态全部用来建立密钥,效率较高,并且每个GHZ态携带3比特的信息．通过研究证明这一方案是安全的．     

基于双量子点分子与超导传输线的纠缠浓缩方案

本文利用控制双量子点分子与超导传输线共振器(STLR)的大失谐相互作用,实现任意两个量子点分子之间的耦合和控制操作,整个操作过程对STLR的衰减和热场均不敏感。基于这种耦合和控制操作,提出了量子点分子纠缠态的浓缩方案,该方案最大成功概率为50%。     

利用纠缠交换制备最大纠缠态

基于腔QED技术提出利用纠缠交换制备光子-光子和原子-光子最大纠缠态的简便方案.在制备光子-光子最大纠缠态方案中,腔只是被虚拟激发,原子和腔之间没有信息转换,大大降低了对腔品质的要求.在利用双光子共振相互作用制备原子-光子最大纠缠态方案中,只要对单原子的态进行测量,而不需要联合Bell基测量.     

利用三粒子GHZ态实现令牌环量子隐形传态网络

研究了三纠缠粒子量子隐形传态网络的物理基础,得到了基于三粒子GHZ态下隐形传态的幺正变换矩阵,设计了一个基于三纠缠粒子的令牌环量子隐形传态网络,给出了一个基于该网络的通信方案.笔者设计的网络中的各站点可实现任意站点间的量子通信,其监控站还可对整个网络的通信情况进行监控和计费管理.     

应用单模腔场中的超导量子干涉仪制备n比特W态的简单方案

提出了一个制备n比特W态的简单方案,利用一个单模腔场与放置在其中的n个超导量子干涉仪发生共振相互作用,且共振相互作用的耦合强度远大于其他作用的强度,此时,超导量子干涉仪其他能级与腔模间的相互作用可以忽略,这样,仅通过一步时间演化就可制得n比特W态.并且在衰减强度和耦合强度相接近时,仍然可以成功制备n比特W态.     

阶梯型三能级原子与双模腔作用制备四光子GHZ态

通过阶梯型三能级原子与双模腔大失谐作用,提出制备四光子Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态的方案。光子作为量子信息载体,通过对原子的测量得到所需要的量子态。该方案具有实验可行性。     

基于两粒子纠缠态隐形传送四粒子GHZ态

通过两粒子纠缠态作为量子信道,实现了四粒子GHZ态隐形传送的方案.首先提出该量子信道处在最大纠缠态时的传送,其次对两粒子纠缠为非最大纠缠态时的传送情形进行研究.通过相关的测量与操作,并且引入相应的辅助粒子,可以成功地实现隐形传送.相比于以往的传送方案,本方案不仅节约了量子信道的纠缠资源,而且操作也相对简单.     

利用∨型三能级原子与相干态光场的Raman相互作用实现类自旋的腔场GHZ态

在大失谐条件下，利用简并V型三能级原子与相干态光场的Raman相互作用，提出了一种实现类自旋的腔场Greenberger—Horne—Zeilinger(GHZ)态的新方案。     

基于四粒子GHZ态的任意三粒子GHZ态量子隐形传送

量子隐形传态已成为量子信息学中的一个重要研究领域,笔者从节省量子纠缠资源的目的出发,通过极化分束器(PBS)将2个EPR对制备成单个四粒子GHZ纠缠态,并将此四粒子GHZ纠缠态作为量子信道,从而实现三粒子纠缠GHZ态的量子隐形传输.     

以GHZ态进行量子密钥分配的方案

提出了利用GHZ态的关联在通信双方之间建立密钥分配的方案.在此方案中除了用于检测窃听者是否存在的GHZ态外,其余态全部用于建立密钥,效率高.通过论证达一方案是安全的.     

量子纠缠态及可分离态判据

由信息熵理论结合量子力学态矢的特性，提出独立态矢的概念，给出了多粒子量子位纯态纠缠的新定义，指出量子纠缠态实质上是独立态矢的叠加，并进一步给出自旋为1／2的二、四量子位体系纯态的非纠缠态判据。其计算方法简单，物理意义明确。     

非最大纠缠GHZ态的受控量子隐形传态

提出2种方案来完成非最大纠缠GHZ态的受控量子隐形传态,2种方案的信道分别为非最大纠缠EPR对和GHZ态的复合以及非最大纠缠EPR对和W态的复合.为提高隐形传态的安全性和可控性,2种方案中发送者和接收者之间都没有直接的量子纠缠信道,发送者需要向控制者提出申请,控制者同意后进行Bell基测量,从而使发送者和接收者之间建立量子纠缠信道.随后,发送者进行Bell基测量和von-Neumann测量.接收者根据控制者和发送者的测量结果进行幺正变换,完成隐形传态.