无限维两体量子系统态的可分性鲁棒和纠缠鲁棒

研究了量子信息理论中无限维两体量子态的可分性鲁棒和纠缠鲁棒问题。利用无限维两体量子系统态的Concurrence纠缠度以及可分态的边缘态的概念,讨论了无限维两体量子态的可分性鲁棒和纠缠鲁棒的定义。得到了可分性鲁棒以及纠缠鲁棒的若干基本性质,推广了有限维两体量子态的相应结果,获得了无限维两体量子系统态的可分性鲁棒和纠缠鲁棒分别为零的等价条件。     

量子系统C~2C~2C~n中可分纯态的结构

通过给出三体量子纯态可分的一个充分必要条件,得到了量子系统C~2C~2,C~2C~2C~2和C~2C~2C~n中可分纯态的具体形式及其分量之间的关系,进而揭示了可分纯态的结构,并给出三体可分纯态两种表示之间的关系.     

三体量子纯态可分与纠缠的刻画

利用三体量子纯态的Schmidt分解给出其完全可分的等价刻画以及若干推论。借助相对熵和互信息给出三体量子纯态完全可分的等价刻画,进而得到三体量子纯态是可分或纠缠的充要条件,并给出几个典型的例子。     

一类高维两体二参量态的量子纠缠特性

讨论了两体高维（mn,m≥3）量子系统一类两参量态的量子纠缠特性.计算了它们的负值度N（negativity）和量子相对熵纠缠度Er,得到了解析表达式.最后讨论这二种纠缠度之间的关系.分析表明这一类两参量态的PPT态都是可分离态,所有纠缠态都是NPT态.与2？n量子系统不同,高维情形不再有负值度总是大于等于量子相对熵纠缠度的简单关系,更一般的关系式为mN/2≥Er.     

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.     

现代物理学若干问题的哲学启示

通过考察粒子物理学关于物质结构和基本相互作用规律研究的 ３ 个基本问题：物质结构的层次、物质层次的特有规律和各种相互作用之间的联系，探讨了其在哲学上的一些启示：（１）物质具有可分性，但是无限可分的观点无法证实；（２）自然界各种相互作用既具有特殊性又具有相互联系，在高能标下可能存在一个统一的支配规律。     

一类量子比特-垂特态中测量诱导的非经典关联(英文)

采用文献[Luo S L.Using measurement-induced disturbance to characterize correlations as classical or quantum[J].Phys Rev A,2008,77:022301]中提出的测量诱导扰动方法计算了一类2体可分量子比特-垂特关联态中的非经典关联.具体来说,就是利用谱分解技巧来获得每个态中的经典关联,继而得出其中包含的量子关联.经过对这些态中的量子关联的详尽分析,一些独特的性质被展示出来.     

无偏基测量的可导引性

基于对量子可导引性和无偏基测量的一些研究,给出了可分态、纠缠纯态以及贝尔对角态在无偏基测量下的量子可导引性。     

基于优超理论的纠缠纯态转化

利用优超理论实现了高维量子系统中局域纠缠纯态的确定转化;在一个44维量子系统的低维子系统中两次利用优超理论,并通过正定算符值测量(Positive Operator Valued Measure,POVM)、算子测量、局域操作和经典通信(Local Operations and Classical Communication,LOCC),最终实现了44维量子系统中的纯态以100%的概率完成转化。通过计算和理论推导说明这种基于优超理论的纠缠纯态转化会降低量子子系统Von Neumann熵。     

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．     

量子三元Werner衍生态的几何失协

量子三元Werner衍生态是由量子三元Werner态经幺正算符作用而生成的态.采用文献(DAKIC B,VEDRAL V,BRUKNER C.Necessary and sufficient condition for nonzero quantum discord[J].Phys Rev Lett,2010,105:190502)定义的几何失协方法,研究量子三元Werner衍生态的量子关联(QC).研究发现:量子三元Werner衍生态GD的解析式显示了衍生态GD的对称性,量子三元Werner态的任何衍生态的GD值都不超过量子三元Werner态的GD值.     

Sufficient and necessary conditions of separability for bipartite pure states in infinite-dimensional systems

The PHC criterion and the realignment criterion for pure states in infinite-dimensional bipartite quantum systems are given. Furthermore, several equivalent conditions for pure states to be separable are generalized to infinite-dimensional systems.     

量子点五电子系统在外磁场中的基态特性

利用少体物理的方法,研究了磁场中二维量子点五电子系统基态能量与角动量间的变化关系,以及磁场强度和约束势的大小对五电子系统基态的影响,数值计算表明,量子力学对称性是出现幻数角动量的重要因素     

n维简谐势阱中粒子的态密度

应用半经典近似法计算任意维数非相对论性理想体系处于简谐外势中的量子态密度，得出解析的表达式，并进行讨论．揭示了简谐外势对系统性质的影响．特别是对于二维系统，使之从准长程序转变为长程序，对于一维系统，使之从无序转变为准长程序     

Banach空间上的非游荡算子序列

讨论无穷维可分Banach空间上的非游荡算子序列.根据Banach空间上非游荡算子以及Banach空间上的PDE的非游荡算子半群的定义,给出Banach空间上非游荡算子序列的定义,运用特征向量的方法证明在无穷可分解析函数Banach空间上非游荡算子序列的存在性.并给出非游荡算子序列的一些性质.     

量子信道对广义纠缠鲁棒性的影响

根据量子态之集是一个凸闭集, 证明了广义纠缠鲁棒性定义中的下确界是可以取到的,说明了同一量子态的两个广义最优态的凸组合仍是广义最优态,广义纠缠鲁棒性作为定义态集合上函数是下半连续的。其次,分别给出了一个量子信道不增加(不减少、保持)所有量子态的广义纠缠鲁棒性的充分必要条件。最后, 作为应用得到了相关已有结果。     

Entanglement of the orbital angular momentum states of photons.

Entangled quantum states are not separable, regardless of the spatial separation of their components. This is a manifestation of an aspect of quantum mechanics known as quantum non-locality. An important consequence of this is that the measurement of the state of one particle in a two-particle entangled state defines the state of the second particle instantaneously, whereas neither particle possesses its own well-defined state before the measurement. Experimental realizations of entanglement have hitherto been restricted to two-state quantum systems, involving, for example, the two orthogonal polarization states of photons. Here we demonstrate entanglement involving the spatial modes of the electromagnetic field carrying orbital angular momentum. As these modes can be used to define an infinitely dimensional discrete Hilbert space, this approach provides a practical route to entanglement that involves many orthogonal quantum states, rather than just two Multi-dimensional entangled states could be of considerable importance in the field of quantum information, enabling, for example, more efficient use of communication channels in quantum cryptography.     

Quantum Size-Dependent Third-Order Nonlinear Optical Susceptibility in Semiconductor Quantum Dots

The density matrix approach has been employed to investigate the optical nonlinear polarization in a single semiconductor quantum dot(QD). Electron states are considered to be confined within a quantum dot with infinite potential barriers. It is shown, by numerical calculation, that the third-order nonlinear optical susceptibilities for a typical Si quantum dot is dependent on the quantum size of the quantum dot and the frequency of incident light.