科学继续在"纠缠"中前行

科学家意义十分有限地观测到了超光速现象。更为重要的事情可能是,究竟有什么办法在较远的距离间建立稳定的量子纠缠——这是开发量子计算机的一大瓶颈。     

双模光场与原子共振拉曼相互作用中的纠缠特性

在二能级原子静止和运动的情况下,研究了原子与双模压缩真空态量子化腔场共振拉曼过程中的纠缠特性,利用量子化熵和量子相对熵分别讨论了原子与双模光场之间以及双模光场两模之间的纠缠性质．研究发现:通过适当改变场模参量和原子初态可以控制纠缠的时间和纠缠强度演化．     

原子间偶极相互作用对双光子T-C模型中纠缠度的影响

研究了原子-光场间的耦合常数ε和原子间偶极-偶极相互作用强度η对双光子T-C模型中各纠缠度的影响.当系统初态为∣ 2,g1,g2〉时,光场和两个原子间的纠缠度是光场和其中任意一个原子间的纠缠度的两倍;当系统初态为γ∣ 0,g1,e2〉+√/1-γ2∣0,e1,g2〉时,若γ两次取值分别为γ1、γ2,在满足γ1+γ2=1条件下,其纠缠度满足原子间的交换对称性.     

利用量子纠缠降低通讯复杂性

从生物与物理结合处入手,主要介绍了运用逼近的方法来计算在纠缠状态下,传递更少的数据时,通讯双方通讯成功的概率,以此理论来降低通讯的复杂性.经过几个周期的计算,得到的数据逐渐接近,但没有超过前人计算的数值.由此可以用前人的结果来作为此通讯概率的上限.     

两能级原子与腔场非共振耦合系统中的纠缠演化及热纠缠现象

利用共生纠缠度,讨论了囚禁于单模腔场中二能级原子系统的纠缠度变化规律.在环境温度为绝对零度时,原子与腔场只在共振(Δ=0)或非共振但|Δ|=2g条件下,系统才有可能达到最大纠缠态;系统存在上限温度Tc=1.134 gk,与失谐量Δ无关.当环境温度T>Tc时,系统完全消相干;当环境温度T相似文献   

伊辛模型中的纠缠动力学

伊辛模型是最简单的海森堡模型,对该模型中纠缠的研究将极大地推动固态量子计算机的发展.在考虑系统相位消相干的基础上,研究了带有Dzyaloshinski-Moriya(DM)相互作用的两量子比特伊辛链中的纠缠动力学问题后发现:相位消相干和DM相互作用对纠缠的影响依赖于系统初态的形式.对某些初态来说,系统纠缠始终不变;对另外一些初态来说,系统纠缠随时间振荡并逐渐减小,增加DM相互作用将减小纠缠和振荡周期,增加相位消相干率也将减小纠缠,但振荡周期不变.     

磁场作用下海森堡模型的热纠缠传态

研究了均匀磁场作用下的两量子比特XXZ海森堡模型的热纠缠,并且以此热纠缠混合态作为量子信道传输两量子比特的纠缠纯态.计算出输出态的纠缠度和传态的平均保真度.讨论了温度、磁场、各向异性参数对纠缠度和平均保真度的影响.     

两个独立量子信道中一对量子纠缠态的隐形传送

从量子纠缠及量子态隐形传送的基本原理出发,简单介绍在一个量子信道中单粒子量子态的隐形传送,进而详细讨论在两个独立量子信道中一对量子纠缠态的隐形传送,寻找其中的规律,为以后热纠缠信道中隐形传送的研究提供理论基础。     

Entanglement in a solid-state spin ensemble

Entanglement is the quintessential quantum phenomenon. It is a necessary ingredient in most emerging quantum technologies, including quantum repeaters, quantum information processing and the strongest forms of quantum cryptography. Spin ensembles, such as those used in liquid-state nuclear magnetic resonance, have been important for the development of quantum control methods. However, these demonstrations contain no entanglement and ultimately constitute classical simulations of quantum algorithms. Here we report the on-demand generation of entanglement between an ensemble of electron and nuclear spins in isotopically engineered, phosphorus-doped silicon. We combined high-field (3.4?T), low-temperature (2.9?K) electron spin resonance with hyperpolarization of the (31)P nuclear spin to obtain an initial state of sufficient purity to create a non-classical, inseparable state. The state was verified using density matrix tomography based on geometric phase gates, and had a fidelity of 98% relative to the ideal state at this field and temperature. The entanglement operation was performed simultaneously, with high fidelity, on 10(10) spin pairs; this fulfils one of the essential requirements for a silicon-based quantum information processor.     

阶层分析程序法在科技项目评估中的应用研究

科技项目评估面临的是一个由相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂而往往缺少定量数据的系统,如何确定每个评估指标的权重,是项目评估的关键问题.分析多种评估算法,结合科技项目评审指标特点,研究了阶层分析程序法在科技项目评估中应用.以平顶山市科技攻关计划项目为例,利用阶层分析程序法,科学地实现指标权重的确定.     

含能流的三比特伊辛自旋链中的基态纠缠

研究了含能流的三比特伊辛自旋链中的基态纠缠。在体系中引入能流后,磁场的变化将会导致系统进入能流相。基态纠缠在相变临界点处发生突变,两粒子之间的纠缠由于能量的流动而得到增强。     

MG模型中纠缠态演化的研究

纠缠态是量子通信和量子计算的重要资源。讨论了量子纠缠态在Majumdar-Ghost自旋系统中的演化,纠缠态通过concurrence度量。数值计算结果表明纠缠度与系统耦合系数和演化时间相关。通过选择合适的系统演化时间、耦合系数,在自旋MG系统中可以实现高品质的量子纠缠态制备。     

异模双光子与二能级原子相互作用系统的纠缠演化

本文从研究初态为一般纠缠态的两个异模光子与初态为一般叠加态的二能级原子的相互作用着手,对得到的三体纠缠态的纠缠度进行了分析,并进一步讨论了系统初态为某些特殊状态时的纠缠演化。最终都得出了简明的演化公式,并且在某些特殊状态时发现系统将演化成三体GHZ态。     

纠缠态原子与双模压缩态光场相互作用中的纠缠特性

对于处于纠缠态的2个原子与双模压缩光场的相互作用,研究了原子与光场之间以及双模光场中2模之间的纠缠性质.令2个原子中的一个留在腔外,另一个进入腔中与光场发生相互作用,发现一般情况下纠缠度随时间周期性地变化,并且周期不受腔外原子的旋转角度以及纠缠态中相位差的影响;但当光场态中的压缩参量与腔外原子的旋转角度满足一定关系时,原子与光场会一直处于解纠缠状态.     

利用Peres判据测量混合态量子系统的纠缠

量子纠缠是量子信息和量子计算的关键资源,研究初态为混合态的电荷量子比特与单模量子化光场之间的纠缠,根据Peres的可分离态的密度矩阵部分转置正定(PPT)判据,测量系统的纠缠并观察初态的混合度λ和失谐量Δ对系统纠缠随时间演化的影响.     

XXZ自旋信道中的纠缠演化

本文系统地研究了XXZ型自旋信道的纠缠演化,发现对于某些初态,纠缠在演化的过程中会出现突然死亡的现象;进一步研究了自旋信道的长度和各向异性对纠缠演化的影响,发现自旋个数的增加会使退相干得到加强,并且使得纠缠死亡的时间延长,而各向异性参数对纠缠演化也有很大影响,死亡时间会随参数增大而缩短,而纠缠的回复则会变弱.     

非线性Jaynes-Cummings模型中原子与光场的纠缠特性

利用密度矩阵的部分转置矩阵负本征值,研究了附加Kerr介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型中原子与光场纠缠度随时间的演化特性,讨论了Kerr介质与不同初始光场对原子—光场纠缠度的影响.结果表明:原子—光场纠缠度随时间作周期性演化,其演化周期由光场与原子耦合强度以及光场与介质相互作用强度来确定,并随耦合强度和相互作用强度的增加而减小,其纠缠程度会随光场的初始状态的不同而产生明显的变化.     

Kerr介质中非线性Jaynes-Cummings模型多光子跃迁的纠缠特性

在线性和非线性Kerr介质Jaynes Cummings(J C)模型中, 考虑多光子跃迁时原子和光场纠缠随时间的演化特性, 给出原子和光场的纠缠度与跃迁光子数、 失谐量、 初始光子数、 初始态参数及非线性项系数之间的解析关系, 并分析其对原子和光场的纠缠度随时间演化的影响. 结果表明, 在非线性Kerr介质中, 当光场与原子初始态接近最大纠缠态, 且跃迁光子数较大时, 纠缠态可稳定接近最大纠缠态, 有利于量子纠缠态的远距离传输.     

Entanglement purification for quantum communication

The distribution of entangled states between distant locations will be essential for the future large-scale realization of quantum communication schemes such as quantum cryptography and quantum teleportation. Because of unavoidable noise in the quantum communication channel, the entanglement between two particles is more and more degraded the further they propagate. Entanglement purification is thus essential to distil highly entangled states from less entangled ones. Existing general purification protocols are based on the quantum controlled-NOT (CNOT) or similar quantum logic operations, which are very difficult to implement experimentally. Present realizations of CNOT gates are much too imperfect to be useful for long-distance quantum communication. Here we present a scheme for the entanglement purification of general mixed entangled states, which achieves 50 per cent of the success probability of schemes based on the CNOT operation, but requires only simple linear optical elements. Because the perfection of such elements is very high, the local operations necessary for purification can be performed with the required precision. Our procedure is within the reach of current technology, and should significantly simplify the implementation of long-distance quantum communication.     

均匀磁场中二聚化海森堡模型的量子热纠缠

研究了二聚化海森堡模型中的量子纠缠现象.外磁场和温度均可以控制纠缠的大小,合适的磁场和温度能够使纠缠重现,而当磁场或温度超过一定值以后,相邻两量子位间的纠缠都会消失.使纠缠消失的阈值温度也受到磁场的影响.