Ising模型的腔QED模拟和最大纠缠态的存储以及四体纠缠态的产生

提出了在腔中模拟Ising模型、存储最大纠缠态和产生的四体量子纠缠态的简单方案．单模腔中的两个二能级原子受到强经典驱动场的作用,在大失谐条件下,系统的有效哈密顿量和标准的Ising模型相同．这一系统可使初始处于Bell基的两原子始终处于最大纠缠态,其中两个Bell基是系统的本征态;另外两个Bell基仅需要对其中一个原子作局域操作,仍然保持最大纠缠态．这个系统与腔模和环境没有相互作用,可长时间存储原子纠缠态而不会发生退相干．此外,利用该模型可以提出制备四体纠缠态的方案,即由现存的两Bell态可以一步得到四体真正纠缠态;存在两个GHZ态的条件下,可以很容易得到四粒子的标准Cluster态,在该机制下制备四粒子标准Cluster态的成功几率为1．     

利用纠缠交换制备最大纠缠态

基于腔QED技术提出利用纠缠交换制备光子-光子和原子-光子最大纠缠态的简便方案.在制备光子-光子最大纠缠态方案中,腔只是被虚拟激发,原子和腔之间没有信息转换,大大降低了对腔品质的要求.在利用双光子共振相互作用制备原子-光子最大纠缠态方案中,只要对单原子的态进行测量,而不需要联合Bell基测量.     

J-C模型中原子—腔场的纠缠随时间的演化

分别利用度量纯态纠缠的两种常用方法-von Neumann熵和共生纠缠,探讨了单光子J-C模型中和双光子J-C模型中原子-腔场的纠缠随时间的演化,并得出了此纠缠随时间演化的规律.     

双光子J-C模型中原子与光场的纠缠及纠缠度

该文提出了在双光子J-C模型中利用二能级原子与单模场的相互作用，制备出原子与光场的纠缠态．随着时间的演化，原子与光场组成体系的纠缠度呈现出周期性变化规律．研究结果表明：在失谐量等于拉比频率时，该体系的纠缠度将长时间处于最大纠缠态。     

3-qubit量子相位门的纠缠能力

研究了3-qubit量子纯态性质与其单体约化密度矩阵之间的关系,给出判断3-qubit最大纠缠纯态和直积态的一种简便判据,并利用此判据研究了一种简单的量子计算模型,推导出该模型下3-qubit量子相位门的纠缠能力.     

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.     

利用腔衰减进行两原子纠缠态的制备

本文提出了利用衰减腔进行两原子纠缠态的制备方案。当两单光子探测器在探测期限内只探测到一个溢出的光子时,两个在不同腔中的原子以一定的概率处于最大纠缠态。     

双光子J-C模型中的纠缠交换方案

我们利用原子及腔场中双光子相互作用提出了一种不需要Bell基测量的纠缠交换方案.经过纠缠交换,可以在事先没有任何相互作用的原子和腔场之间产生纠缠.并对得到的纠缠态进行纯化以得到最大纠缠态,使其更好的应用到量子信息处理中.     

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%。     

N粒子部分纠缠态的量子受控传递

由于制备与传输中的环境耦合,现实中的纠缠态大部分是非最大纠缠态．在研究现有量子受控传递方案的基础上,提出了一种利用非最大纠缠态作为量子通道来概率地传输N粒子部分纠缠态的量子控制方案,在该方案中,利用非最大（N＋2）-粒子GHZ态作为量子通道,在发送者进行一次Bell基测量、N-1次Hadamard门操作及｜0〉和｜1〉基测量,控制者实施一次Hadamard门操作及｜0〉和｜1〉基测量之后,接收者根据他们的测量结果,再进行一些适当的幺正变换以及一些必要的投影测量就实现了N粒子未知量子态的受控传递．该方案是一种基于非最大纠缠态的概率受控的隐形传态方案,并且成功的概率为2｜a｜^2。     

耗散腔场中双光子Tavies-Cummings模型量子纠缠分析

用共生纠缠度度量的方法来研究两原子在耗散和非耗散腔场中的量子纠缠.研究结果表明：通过控制相互作用时间能够制备出最大纠缠态;且由于原子的双光子跃迁,导致双光子Tavies-Cummings模型是单光子Tavies-Cummings模型在制备最大纠缠态上所需要的时间的.且原子的自发辐射和腔场的损耗使得两原子的最大相干随时间呈周期性减小.     

两量子比特Rabi模型的纠缠动力学

利用零级近似方法讨论了两量子比特Rabi模型中的纠缠动力学问题,分析了不同耦合强度对系统纠缠的影响。这里量子比特和光场的初态分别选取为最大纠缠的Bell态和相干态。通过与数值方法比较,发现当量子比特跃迁频率远小于单模光场的频率时,在超强耦合区域内零级近似方法能够很好地描述系统的纠缠特性。结果显示两量子比特之间的纠缠可呈现突然死亡和产生的现象。而当量子比特之间的纠缠消失时,它们与光场的纠缠可以达到最大值,即两种不同的纠缠相互竞争相互制约。     

相干压缩态通过分束器的纠缠性质

利用Wigner特征函数方法研究相干压缩态作为输入光场时分束器的输出光场的纠缠性质。结果表明,分束器为对称平衡分束器时输出光场纠缠量最大,且此纠缠量随压缩参数的增大而增大。     

非最大量子纠缠信道的量子态传送——在腔QED系统中利用非最大三粒子纠缠GHZ态传送未知原子态

讨论在腔QED中如何利用非最大三粒子纠缠GHZ态实现未知单原子态、两原子纠缠态的概率隐形传送.在量子态传送过程中需要引入一个辅助粒子以解决使用非最大纠缠量子信道导致的态畸变问题.本方案在两原子与腔相互作用的整个过程中,由于经典场同时对两原子进行驱动,量子态的演化不依赖于腔场的态,因而不受腔泄漏和热腔场的影响.     

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.     

在腔场中两原子共生纠缠度的变化及最大纠缠态的制备

讨论了两原子与腔场共振相互作用时两原子共生纠缠度(Concurrence)随时间的演化规律.结果表明:通过控制原子和腔场相互作用时间,可制备两原子的最大纠缠态.另外,还考虑了原子自发辐射和腔场衰变对纠缠度的影响.     

Ξ型三能级原子纠缠态的制备

研究在热腔场中制备巨型三能级原子最大纠缠态的方案．利用多个全同三能级原于同时和一个单模腔场的大失谐相互作用来制备三能级原子最大纠缠态，可忽略腔场热作用和腔延迟作用的影响．文中还研究在热腔场中制备四能级原子最大纠缠态的方案．     

■型三能级原子纠缠态的制备

研究在热腔场中制备Ξ型三能级原子最大纠缠态的方案.利用多个全同三能级原子同时和一个单模腔场的大失谐相互作用来制备三能级原子最大纠缠态,可忽略腔场热作用和腔延迟作用的影响.文中还研究在热腔场中制备四能级原子最大纠缠态的方案.     

利用3-Λ型五能级原子介质操控纠缠态

通过分析3-Λ型五能级原子系统的暗态极化子,讨论三模量子场与原子介质的信息转换过程以及三个信号场之间的信息转换过程.研究结果表明,利用3-Λ型五能级原子系统,可以存储三模量子态,从理论上解释了三模量子信息在介质中的"写入"和"读出"过程.另外利用3-Λ型五能级原子系统还可以操控某些纠缠态,如实现纠缠态的生成、存储、读出、转换等.     

介观谐振子电路中四模连续变量完美最大纠缠的实现

本文我们将基于连续变量EPR纠缠态以及分束器算符的理论表达式提出四模连续变量完美最大纠缠态(CV PMES)的理论表达形式,在此基础上,进一步利用超导介观LC谐振子电路通过射频超导量子干涉仪进行耦合的系统,提出在实验上近似实现四模连续变量完美最大纠缠态的理论实现方案.