通过三能级原子与双模场的共振相互作用生成纠缠GHZ态

在光场为Fock态的情况下，推导出A型三能级原子和V型三能级原子分别与双模场的共振相互作用体系状态波函数．在光场与原子的耦合常数选取适当情况下，通过改变相互作用时间，体系将演化为三体最大纠缠态——纠缠GHZ态，且光场与原子的耦合常数选取以及体系生成为三体纠缠GHZ态的时间随体系初态的不同而不同，这为制备三体纠缠GHZ态提供了一种有效方案．     

两原子依次通过粒子场的纠缠突然死亡与突然产生

通过数值计算的方法,研究了两纠缠二能级原子依次通过粒子场时的纠缠演化特性,发现原子的初态和光场的初态对两原子的纠缠有影响.当光场的粒子数为0时,纠缠处于周期性变化;当粒子数不为0时,纠缠非周期性变化,并出现纠缠突然死亡与突然产生现象.通过改变原子的初态和光场的初态,纠缠突然死亡和产生现象会随之改变.     

拉曼耦合J-C模型中原子与光场间的量子纠缠

研究了拉曼耦合J-C模型中存在位相损耗时,原子与光场间的量子纠缠性质,讨论了位相损耗、光场平均光子数和不同的原子初态对系统纠缠特性的影响.结果表明:由于位相损耗的存在,使系统的纠缠随时间演化而减弱,但并不改变其演化的周期性;当光场较强时,其纠缠明显减弱;原子初始所处的状态对系统的纠缠性质也会产生明显的影响.     

相位耗散腔QED系统中三体纠缠动力学的研究

利用加入非线性克尔介质的相位耗散腔QED系统,计算了系统的两体和三体量子纠缠,研究了非线性克尔介质对两体和三体纠缠动力学的影响。研究结果表明当非线性克尔系数χ和偶极偶极相互作用强度Ω取合适数值时,两原子间的稳态量子纠缠可以得到提高。另外,利用制备态保真度的方法对系统中的三体纠缠也进行了研究,发现随着时间的演化,真正的三体纠缠是可以在系统中出现的,特别,可以通过调整克尔系数χ和偶极偶极相互作用强度Ω来调节系统中三体纠缠出现的时间。     

双模压缩库场驱动下两个二能级原子的纠缠性质

研究了分别含有一个原子的两个非局域的压缩库间初始通过纠缠光关联起来的体系的纠缠演化性质,讨论了该性质与原子初态等因素的关系和规律.结果表明:两个分离的一般压缩库间,两个原子间的纠缠度会随时间的演化出现纠缠死亡和恢复的现象.纠缠随时间的演化最终都会趋于一个稳定的值,而且是同一个值,同样与原子初态无关.     

单模热腔场中两原子的纠缠演化动力学

在考虑内禀消相干影响下,通过使用部分转置的负本征值(NPT)和共生纠缠度来度量原子间的纠缠.研究了两个二能级原子与初态为热态的单模光场相互作用系统中,两原子间的纠缠随时间演化问题.讨论了内禀消相干和平均光子数等对纠缠度的影响.结果表明:存在内禀消相干时随着时间的演化,原子间的纠缠逐渐减小到一个确定值.通过对两种不同的纠缠度量方法的比较,可以看出NPT和共生纠缠度的时间演化有相似的规律,能够度量同类系统的纠缠.     

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.     

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.     

2个三能级原子的非平衡热纠缠

针对高维量子系统的量子关联演化问题,利用纠缠度量negativity对与热库相互作用的一维光晶格中qutrit-qutrit系统的非平衡热纠缠进行研究.采用数值模拟的方法求解qutrit-qutrit系统随时间演化的密度矩阵,计算出qutrit-qutrit系统在不同温度玻色库耦合下的纠缠值,并对温度差ΔT、平均温度T_M、系统初态、非线性耦合系数K和磁场B等参数对纠缠的影响进行分析.结果表明:量子纠缠在随时间演化的过程中会随着ΔT、T_M和B的增大而减小,甚至出现纠缠猝死,但随着K绝对值的增大,纠缠稳定增加.初态的选择会影响纠缠的变化,但不同初态的稳定纠缠值相同.     

四体Bell态中分布式纠缠性质证明

讨论了三体量子系统中的经典分布式纠缠关系c2AB＋c2AC≤C2A（BC）,并将其推广至四体形式后在最常用四体量子特殊态-Bell态中的存在性问题,对此进行了严格证明．在四体Bell态下,这一经典规律C2AB＋C2ACC‰≤C2A（BCD）,的顺延势必为其在一般四体量子态中的应用产生有力的铺垫,并且也一定程度上为针对纠缠度concurrence本身的进一步研究提供有利依据．     

两体纠缠态的应用

给出了两体纠缠态的性质与产生方法,用正规乘积技术得到了两体与三体连续变量纠缠态在坐标表象下的分解形式,展现了它们的完全性与正交归一性,提出了用三个两体纠缠态作为通道传榆一种连续变量三体纠缠态的方案.     

Deterministic quantum teleportation with atoms

Teleportation of a quantum state encompasses the complete transfer of information from one particle to another. The complete specification of the quantum state of a system generally requires an infinite amount of information, even for simple two-level systems (qubits). Moreover, the principles of quantum mechanics dictate that any measurement on a system immediately alters its state, while yielding at most one bit of information. The transfer of a state from one system to another (by performing measurements on the first and operations on the second) might therefore appear impossible. However, it has been shown that the entangling properties of quantum mechanics, in combination with classical communication, allow quantum-state teleportation to be performed. Teleportation using pairs of entangled photons has been demonstrated, but such techniques are probabilistic, requiring post-selection of measured photons. Here, we report deterministic quantum-state teleportation between a pair of trapped calcium ions. Following closely the original proposal, we create a highly entangled pair of ions and perform a complete Bell-state measurement involving one ion from this pair and a third source ion. State reconstruction conditioned on this measurement is then performed on the other half of the entangled pair. The measured fidelity is 75%, demonstrating unequivocally the quantum nature of the process.     

基于三粒子纠缠态的量子受控密集编码

提出利用一个三粒子纠缠态作为量子信道的受控密集编码方案。结果表明:监控者通过调节其测量角可以控制发送者的信息发送能力。     

利用腔量子电动力学方法实现压缩叠加态的量子隐形传态

利用大失谐的原子-腔场相互作用和Bell态测量，提出了一个量子隐形传态方案。在这个方案中，两个具有相同振幅和相对位相的压缩真空态的任意相干叠加态被传送。为了实现这个方案，一个最大纠缠压缩真空态被用来作为量子信道。这个量子隐形传态方案成功的几率是0．5。     

二粒子未知态的受控量子通信

提出了一个利用七粒子态传送一个二粒子未知态的多方受控量子通信方案。该方案中发送者指定一名控制者,它不能接收二粒子未知态,但是它可以和发送者一起协助接收者重构二粒子未知态。发送者对自己拥有的4个粒子做一次von-Neumann联合测量,控制者在计算基下对它的粒子做测量。接收者根据两次测量结果对自己拥有的粒子做相应的幺正操作,就可以构造出发送者所发送的未知态。可以设置多名接收者,使它们都受到控制者的约束,从而实现多方受控量子通信。     

Efficient generation of multi-photon W states by joint-measurement

We propose an efficient scheme to generate multi-photon entangled W state from two-qubit Einstein-Podolsky-Rosen pairs by measurements and follow-up local transformation. We discuss the efficiency of the scheme under realistic conditions, and its implementation using current technology.     

Efficient generation of multi-photon W states by joint-measurement

We propose an efficient scheme to generate multi-photon entangled W state from two-qubit Einstein-Podolsky-Rosen pairs by measurements and follow-up local transformation. We discuss the efficiency of the scheme under realistic conditions, and its implementation using current technology.     

利用四维的二粒子纠缠态传送一个未知的二维二粒子量子态

利用四维的二粒子最大纠缠态作为量子信道可成功地传送一个未知的二维二粒子量子态,其成功几率及态的保真度均为100%。若量子信道为部分纠缠态,也可以几率传送此量子态,其成功几率由部分纠缠态的最小Schm idt系数决定,态的保真度为100%。     

Super-resolving phase measurements with a multiphoton entangled state

Interference phenomena are ubiquitous in physics, often forming the basis of demanding measurements. Examples include Ramsey interferometry in atomic spectroscopy, X-ray diffraction in crystallography and optical interferometry in gravitational-wave studies. It has been known for some time that the quantum property of entanglement can be exploited to perform super-sensitive measurements, for example in optical interferometry or atomic spectroscopy. The idea has been demonstrated for an entangled state of two photons, but for larger numbers of particles it is difficult to create the necessary multiparticle entangled states. Here we demonstrate experimentally a technique for producing a maximally entangled three-photon state from initially non-entangled photons. The method can in principle be applied to generate states of arbitrary photon number, giving arbitrarily large improvement in measurement resolution. The method of state construction requires non-unitary operations, which we perform using post-selected linear-optics techniques similar to those used for linear-optics quantum computing.     

Stationary entanglement of two atoms in a common reservoir

We study the dynamics of two entangled atoms interacting with a common structured reservoir. By means of the exact solution of atomic dynamics, we show a novel quantum interference controlled by the relative phase of initial entangled state of the atoms. The quantum interference has a great influence on trapped excited-state population and stationary entanglement of the atoms. In particular, we construct an explicit condition under which atomic stationary entanglement can grow over their initial value.