多体非k积态基于Quantum-Jensen-ShannonDivergence的关联测度

在量子信息理论中，量子关联是一种极其重要的物理资源。本文利用了 QuantumJensen-Shannon-Divergence（QJSD）的定义及其性质，获得了多体非k积态基于QJSD的关联测度，并 证明了它满足关联测度的必要物理性质，包括非负性、局部酉操作下的不变性、凸性、以及在完全 正的保迹线性映射下的压缩性和在局部非相干辅助子系统下的不变性。进一步引进了相对于k体 分划的量子信道的概念，记为一致A?(k) 信道，并讨论了所定义的关联测度在一致A?(k) 信道演化下的 影响。     

一类两体非X-型量子态的量子失谐

量子失谐是近年来被发现的除量子纠缠外很重要的一种量子关联,是量子信息中两种表达式的差异.针对两体X-型量子态的量子失谐的研究有很多,但对两体非X-型量子态的研究较少.讨论一类含4个参数的两体非X-型量子态的量子失谐.通过对量子测量进行酉变换,得到经典量子关联.最后运用拉格朗日乘数法来求其量子失谐的极值,给出这类两体非X-型量子态量子失谐的解析解.     

多体复合量子态基于可观测量算子的纠缠测度

近些年，人们对量子纠缠的量化已经有了许多深入的研究，但是，许多已有的纠缠度量还是难以计算的。LuoShunlong基于互信息提出了两体量子态的可观测量关联，并得到了两体量子态的一类纠缠测度。本文将两体系统的纠缠测度推广到多体复合量子系统，并证明了其满足纠缠测度的必要物理条件。     

量子态的极大可操控相干性

定义两体量子系统中量子态的极大可操控相干性,证明当且仅当量子态为经典关联态时量子态的极大可操控相干性是0,并且得到了任意量子态的极大操控相干性的上界。研究局部量子信道对量子态的极大可操控相干性的影响,分别得到了增加或减少极大可操控相干性的局部量子信道的充分或必要条件。     

多比特量子纠缠态的隐形传送

在量子信息处理中,量子比特常常处于叠加态,围绕如何隐形传送多比特量子态提出了一种用N个EPR对隐形传送N比特量子态的传输方案,通过N次联合操作实现N比特量子态的传输.其操作为局域操作并且在目前技术条件下可以很容易实现,与单粒子量子态传输相比, 多比特量子态可以传送更多信息.     

一类基于保自伴映射的两体量子态的纠缠测度

在量子计算中,纠缠是一种奇特的物理资源.探测给定态的纠缠测度具有极其重要的研究意义.构造了一类保自伴的线性映射,基于此映射引进了一类两体量子态的纠缠测度,证明了它满足纠缠测度的必要条件,包括局部酉操作下的不变性、凸性、局部量子操作和经典通信下的单调性,并进一步得到了所给纠缠度与Concurrence纠缠度的一个关系.     

非k积量子态基于Fisher信息的不对称性关联度

在量子信息理论中,量子Fisher信息(QFI)对于提高量子计量精度和效率极其重要.本文给出了多体非k积量子态基于Fisher信息的不对称性关联度,同时证明了其满足量子关联度的一些必要物理性质,包括非负性、酉不变性和凸性.     

量子的半保留克隆

目的提出一种使得量子可以完全克隆的机制——量子半保留克隆机制。方法比较量子的克隆机制与DNA的半保留机制,研究量子的半保留克隆机制。结果通过各种条件的对比研究,获得量子的半保留克隆机制。结论存在任意一个未知的、具有空间对称的量子态,不需要正交条件,其可以在量子克隆机作用下以任意一个基矢为模板,按照空间同步的或者空间异步的方式,克隆出另外一个基矢;在空间的对称操作下产生分离,形成了两个与初始量子态完全等价的量子态;两个量子态各半保留了其初始量子态的基矢。     

量子纠缠和量子操作

对量子纠缠和量子操作作了介绍, 考察了两比特量子纠缠态和量子操作的应用及它们之间的关系. 具体包括: 用非最大纠缠纯态来实现任意量子态的确定性远程制备; 用纠缠态来实现用于分布式量子计算的非定域门操作; 讨论了量子操作的纠缠能力; 讨论了两量子比特门的构造. 这些结果有助于理解量子纠缠和量子操作这些量子信息处理中的资源.     

量子纠缠和量子操作

对量子纠缠和量子操作作了介绍, 考察了两比特量子纠缠态和量子操作的应用及它们之间的关系. 具体包括: 用非最大纠缠纯态来实现任意量子态的确定性远程制备; 用纠缠态来实现用于分布式量子计算的非定域门操作; 讨论了量子操作的纠缠能力; 讨论了两量子比特门的构造. 这些结果有助于理解量子纠缠和量子操作这些量子信息处理中的资源.     

量子系综对的量子关联性

研究一对量子系综{ε,η}的量子关联性。在量子信息论中,通过量子测量只能知道量子系统的状态ρ以一定的概率pi处于某个状态ρi,从而得到一系列的量子态ρ1,ρ2,…,ρn以及它们出现的相应概率p1,p2,…,pn;进而得到一个"量子系综"ε={pi,ρi}ni=1。构造一个四体量子态ρε,η,利用量子相对熵,定义了反映"量子系综对"所含量子关联的度量函数,揭示了这个度量函数的一些性质。     

多色连续变量量子态

光场量子态的制备在量子光学及光量子信息科学领域具有重要的地位.多组份多载波(多色)的非经典光场量子态,特别是载波位于光通信与原子吸收线等波段的量子态,在量子通信、量子计算等方面存在着潜力巨大的应用前景.文章介绍了该方面研究现状与研究动态.     

在量子信息分裂中利用局部测量提高量子参数估计

我们利用多体量子纠缠信道在环境噪声中实现了关于量子相位参量的信息分裂.这个量子信息分裂方案是指从一个发送端,人们将含有信息的任意量子态传输到多个接收端,然后利用么正测量在任意一个接收端上还原量子参量信息.我们发现,在退振幅阻尼噪声通道下,合理引入局部测量能提高量子参量估计精度.当环境表现为马尔科夫性时,经过量子信息分裂,量子参量估计精度的动力学演化会呈现单调衰减趋势.当环境具有一定记忆效应时,其演化会呈现振荡起伏行为.     

三体量子系统的量子导引方案

复合量子系统的量子导引(Quantum Steering),又称量子操控,是指通过某个子系统上的测量来导引(操控)另一系统的状态.它是介于量子纠缠与Bell非局域性之间的一种非对称量子特性.正是这一特点使得量子导引能在许多方面发挥重要作用,因而备受学者的广泛关注.两体系统中的量子导引已有许多研究,而多体量子系统比两体系统拥有更加复杂的结构,其中的导引方案更加多样化.本文提出三体量子系统中的两种量子导引方案,称为"单边设备独立导引方案"与"双边设备独立导引方案".根据局域隐态的可分性与局域隐变量的独立性,每个导引方案又包括两个导引情景.在描述物理思想的基础上,提出了三体量子态不可导引与可导引的数学定义,给出了量子态不可导引的充要条件及充分条件.     

相干矢量表象中的量子相干性度量

量子相干性度量最近是量子资源理论中的热点任务. Baumgratz等人已经于2014年提出严格的相干性度量框架.在该框架中,相干性度量的定义要求把量子态固定在希尔伯特空间中一组特定基矢上,其结果是在同一度量下,基矢的变换会引起同一量子态的相干性发生改变.在相干矢量表象中利用相干矢量的旋转性质,一种基于相干矢量归一化模长的相干性度量被提出.在该度量中,同一量子态的相干性独立于基矢的选择.基于该度量的非相干态和非相干算符已经分别定义为经典最大混合态和酉算符.同时,三条重要性质已经得到,分别为非负性、凸性和非相干操作不变性.     

量子计算机与经典计算机

<正> 量子信息学是最近几年迅速发展起来的新兴学科,由于它潜在的应用价值和重大的科学意义,正引起各方面越来越多的关注。利用量子态相干、叠加及纠缠的性质,量子计算机可以实现大规模的并行计算,产生经典计算机无法比拟的信息处理功能。20世纪下半叶电子计算机蓬勃发展的主要基础是基于硅材料的微电子器件,这里将以微处理器为基础的电子计算机称为传统计算机。由于现有计算机以二进制数字0和1为基础,信息的存储、读写和复制等操作都是用经典物理过程来实现的,故称为经典计算机。而设想中的量子计算机以量子物理的过程来运行,利用量子态的叠加、量子态的纠缠及干涉等性质进行信息处理。量子计算最重要的优点体     

高效实现针对光子丢失问题的容错量子计算

基于两个基本操作——控制路径操作和纠缠子,首先给出非破坏性多光子奇偶校验的实现.随后,将这些操作用于光学量子计算中光子丢失问题的处理.可以实现奇偶量子态的制备,以及单体操作与两体控制非操作,由此可以实现普适容错量子计算.不管是态制备还是门操作都是确定性的,同时方案的实现复杂度也要远低于此前的方案,对于辅助单光子资源的需求也降到很低的程度.并且实现过程中除奇偶校验外,不需要进行任何单光子探测,因此不会造成任何单光子的损失,最大限度地利用了光子资源.比之此前的线性光学方案,我们方案的确定性、高效性、简单性以及资源的高利用率等特点,使得方案更具可行性和更加适用于大规模量子计算.     

测量诱发的关联分布

量子测量诱发量子系统的扰动使得它与辅助系统以及测量装置之间的关联发生了变化.本文使用熵交换与量子失协,在间接测量模型中,讨论测量诱发的关联分布,并得到全关联和量子关联的平衡关系.最后讨论局部操作导致量子失协的变化与测量诱发的关联分布之间的关系.     

测量诱发的关联分布

量子测量诱发量子系统的扰动使得它与辅助系统以及测量装置之间的关联发生了变化．本文使用熵交换与量子失协,在间接测量模型中,讨论测量诱发的关联分布,并得到全关联和量子关联的平衡关系．最后讨论局部操作导致量子失协的变化与测量诱发的关联分布之间的关系．     

普适单体偏振高维量子态幺正操作的光学实现

如何有效地实现高维量子态的制备和操控是量子信息科学研究的一个热点,我们在光学领域,基于线性光学技术和交叉相位调制技术,利用偏振高维量子态与单光子空间高维量子态的纠缠操作,实现这两类高维量子态之间的相互转换.由此,利用单光子空间高维量子态幺正操作的易实现性,可以间接实现偏振高维量子态的幺正操作.这一实现模式超越以往只适用于三维量子态操作的限制,适用于任意维度的单体高维量子态操作,可为高维量子态的深入研究提供一定的便利.