量子力学基础实验的新效用

从量子力学两个基础实验———电子双缝干涉实验、Stern -Gerlach实验出发 ,引出量子信息理论的两个新概念———量子退相干与量子纠缠。并详细介绍了量子退相干概念和量子纠缠概念以及它们在量子信息领域中的应用。这样在学生可接受的范围内把物理前沿的新概念引入到了实验教学 ,从而拓宽了学生的知识面 ,加深了对物理概念的理解 ,发掘了基础实验的新效用。     

量子测量与量子力学的基本问题

阐述量子测量的本质，测量对微观粒子的影响，以及测量假说在量子力学中的地位；最子退相干是量子测量引起量子纠缠的必然结果，是路径实验干涉条纹消失的主因。     

Fock态作用下两原子的纠缠

在Milburn内禀退相干模型下,研究了单模量子辐射场Fock态作用下两个二能级原子的纠缠,得到了原子约化密度矩阵的解析形式.由于退相干,原子间纠缠将随体系的演化而衰减,最终原子态将趋于稳定,此时纠缠只依赖于场和原子的初态.纠缠度用concurrence来定量计算.     

潍坊学院光学学科

潍坊学院光学学科是山东省“十一五”、“十二五”省级重点学科，学科所属多光子纠缠与操纵实验室是山东省科技厅批准的“省市共建省级重点实验室培育基地”，也是本省唯一的、具有国际领先技术的量子通信实验室。该学科所开展的量子信息处理理论研究、多光子纠缠源的实验制备、量子通信的纠缠退相干研究等课题，都是当前国际上量子信息领域的热点研究内容，     

量子纠缠科研平台反哺实验教学的探索

量子纠缠是量子信息处理中一种重要的物理资源，其广泛应用于量子通信、量子计算、量子精密测量等领域。本文介绍了一种基于线性光学系统的量子纠缠科研平台，该平台可以实现双光子偏振纠缠态的制备、操控和测量。作者在开展科研活动的同时，秉持科研反哺实验教学的理念，对科研实验做了教学化设计和改造，开发了两项适用于本科教学的实验项目：量子纠缠态制备和纠缠特性测量。这是提升课程高阶性、培养学生创新实践能力的有效探索和尝试。     

2个原子与2个耗散腔场量子体系中的量子退相干

应用J-C模型与相互作绘景中的密度算符理论,研究了2个相互纠缠的理想腔体中2个二能级Rydberg原子与2个纠缠耗散腔场单光子共振相互作用过程中的量子退相干,得到了2个二能级原子的退相干因子.通过对数值计算,讨论了耗散系数和原子-光场相互作用耦合系数对原子态的量子相干性的演化特性的影响.结果表明,耗散系数和原子-光场相互作用强度不仅影响原子态的量子相干性的演化的振荡性,而且影响其演化的周期性.     

相互作用的量子比特在不同环境下的共生纠缠度和量子失协分析

研究了初始纠缠的量子比特在不同的环境下共生纠缠度和量子失协的动力学演化.在所研究的几种模型中,发现共生纠缠度强烈地依赖于初始环境,并在演化过程中发生纠缠死亡现象.共生纠缠度和量子失协在演化过程中均出现坍塌和复苏效应,但当量子比特间的相互作用为零时,坍塌和复苏效应消失.可无论在何种情况下,量子失协均不会减小到零,即仍能反映量子比特和系统间的量子关联,显示量子失协比量子纠缠具有更强的抗退相干能力.因此量子失协可作为获得有效量子信息的一种更有效的量子资源.     

量子计算及信息原理：第2卷，基本工具与专门课题

量子计算与信息是一门新的、迅速发展的跨学科领域,必须面对许多技术细节,否则是很难掌握它的基本概念和重要结果的。本书分成两卷,第2卷是建立在第1卷中所介绍的基本概念的基础之上的,它涉及了量子计算及信息的理论与实验各个重要方面,其范围包括了量子数据压缩、可存取信息、纠缠聚集。由于去相干量子计算限制,量子错误纠正以及量子信息协议的第一次实验实现,本书还包括了精选的专门课题,即混沌和量子对经典的转变、量子轨迹、量子计算与量子混沌以及齐诺效应。为了理解本卷的内容,需要了解第1卷中讲过的知识。     

双模减单光子压缩真空态的量子退相干和非局域性动力学

本文研究了双模减单光子压缩真空态的量子退相干和非局域性动力学．数值计算了相对熵纠缠度和计算分析了线性熵纠缠度．并进一步计算了基于膺自旋算符的Bell不等式，发现Bell不等式总是违背的．因此，可以确定退相干只能减少双模减单光子压缩真空态的纠缠量，不能完全消除纠缠．     

量子纠缠对两个原子玻色-爱因斯坦凝聚隧穿动力学的影响

研究了两原子玻色-爱因斯坦凝聚系统初态处于纠缠相干态时的布居差和隧穿电流,详细讨论了量子纠缠对两个凝聚间的隧穿动力学的影响．     

科学家首次利用卫星开展量子纠缠退相干实验检验

<正>近期,来自中国科学技术大学、美国加州理工学院、澳大利亚昆士兰大学等单位的科研工作人员合作,利用中国"墨子号"量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验。目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论尚缺乏实验检验。本研究在国际上率先在太空开展引力诱导量子纠缠退相干实验检验,对穿越地球引力场的量子纠缠光子退相干情况     

量子纠缠控制的核磁共振实验演示

量子纠缠在量子信息领域中有着极重要的应用,是当前人们研究的热门课题之一[1-2].量子纠缠控制是一种量子相干控制,即系统的量子力学进程在我们的控制之下,并使之产生期望的结果[3-4].我们在一个3量子位的核磁共振量子计算机实现了2个方面量子纠缠控制:纠缠互换与存储.我们使用赝纯态作为系统的初始状态.通过赝纯态,系统的微观性质可用宏观信号表述出来.     

双模SU(1,1)相干态与原子相互作用中的量子纠缠

考虑双模SU(1，1)相干态与二能级原子相互作用．分别用量子约化熵和量子相对熵研究了该系统双模SU(1，1)相干态与原子问的纠缠以及双模SU(1,1)相干态的模间纠缠，分析了SU(1,1)双模光子数差和光场失谐量对场-原子纠缠和模间纠缠的影响．     

用多个光子晶体实现量子纠缠态的稳定性

量子纠缠态的纠缠度随传播距离增加或外界干扰而变小,  在光与环境相互作用的退相干效应下,  可使纠缠度降低或不再纠缠.  基于此, 设计一组一维光子晶体, 当两光子或三光子的纠缠光通过该组光子晶体, 且叠加参数c1=0.03~0.98时, 纠缠度E=0.8~1, 从而使量子纠缠态可远距离传输, 更好地实现量子通信.     

两种典型的量子通信技术

量子通信是量子信息中的一个重要分支．而其中最典型的量子通信技术是量子隐形传态和量子密码通信．文章介绍了量子通信中量子叠加和量子纠缠的概念．并介绍两种量子通信技术的理论框架,同时也涉及了这个领域的实验研究进展．     

初始量子相干性对玻色-爱因斯坦凝聚系统中量子纠缠的影响

研究拉曼耦合玻色-爱因斯坦凝聚原子系统,在初始态具有量子相干性时纠缠相干态的生成,讨论了初始量子相干性对所生成的纠缠态的影响,指出初始量子相干性只影响所生成的纠缠相干态各组分之间的相位,不影响它们的振幅.     

基于腔衰减辅助的受激拉曼绝热跟随技术的量子计算方案

提出了一个基于腔QED系统实现无退相干子空间中任意两比特纠缠逻辑门的理论方案,结合已有的单量子比特的逻辑操作,就可以完成任意的量子计算.两个相同的原子囚禁在单模光学腔中,并受到外加激光场的驱动,在腔场初态处于真空态的情况下,大的腔场衰减相当于对腔场进行频繁测量,而使之保持在真空态,这种效应就是腔场衰减协助的量子Zeno效应,它通过生成腔场的无退相干子空间而有效地抑制了腔场衰减的影响.另一方面,利用受激Raman绝热过程来克服原子自发辐射的影响,所以方案可以获得很高保真度的纠缠逻辑门.     

原子腔场系统中弱相干态的几率传送

提出了一个用原子与腔场纠缠态作为量子信道,非贝尔态测量和腔量子电动力学技术实现弱相干态的隐形传送的方案,分析了平均光子数对传送相干态的影响,发现平均光子数在0.25附近时效果最佳.该方案的最大优点是在某种程度上可以避免退相干现象.     

用核磁共振量子计算机研究量子退相干问题

量子退相干理象是由系统与环境的纠缠所引起的系统相干性的消失，是一种纯粹量子力学效应[1].     

受激辐射下两原子有效量子纠缠

研究了受激辐射相互作用下两原子体系的量子纠缠特性.运用量子绝热近似方法,获得了体系的有效哈密顿量,讨论了在该哈密顿量下两原子量子纠缠的动力学演化.研究结果说明,在大失谐条件下,受激辐射相互作用可以将两原子制备到最大纠缠的Bell态,在退相干时间内,原子的自发辐射及热环境对量子纠缠的影响不大.