单量子比特量子计算中的全局相位

简要地介绍量子计算中量子比特的纯态和混合态的量子描述,及其在Bloch球和庞加莱球上相应的表示.联系几何效应,从几何结构上对纯态的全局相位进行讨论,进而推广至混合态情形.     

单量子比特量子计算中的全局相位

简要地介绍量子计算中量子比特的纯态和混合态的量子描述,及其在Bloch球和庞加莱球上相应的表示.联系几何效应,从几何结构上对纯态的全局相位进行讨论,进而推广至混合态情形.     

对称量子理论的计算

根据[WTHX]PT 对称量子系统中PT 内积和原内积之间的关系, 给出PT 对称量子理论中纯态的刻画以及PT 对称量子系统中混合态的一个刻画, 研究PT对称量子系统中态的演化, 并给出其为酉演化的充要条件.     

PT-对称量子理论的计算

根据PT-对称量子系统中PT-内积和原内积之间的关系,给出PT-对称量子理论中纯态的刻画以及PT-对称量子系统中混合态的一个刻画,研究PT-对称量子系统中态的演化,并给出其为酉演化的充要条件.     

单量子系统中基于相干度量的态排序

在单量子系统中,利用相干度量的定义及其性质,基于不同相干度量分别研究纯态和混合态的态排序,并给出C_max,C_v-max与C_r,C_I,C_l1的态排序结果.结果表明：C_r,C_Ι,C_H对纯态提供相同的态排序,该态排序结果对混合态不成立;不同于纠缠度量,2个相干度量在纯态中的序关系对任意态未必有相同结果.     

量子相干性解除及其熵增效应的环境动力学模型

提出五个环境作用导致量子系统相干性解除及其熵增效应的量子动力学模型。这个模型具有一定的普适性，它表明，当系统耦合于适当的环境，Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程支配的动力学演化在宏观极限下将自动实现量子相干性解除和系统熵的增加。伴随着熵由零增加到最大，量子系统将由完全相干的纯态，经历相干性部分解除的中间混合态，最后变为相干性解除的最大混合态。     

量子比特的密度矩阵表示

介绍了量子比特、密度矩阵和Bloch向量的概念,然后借助外积这一数学工具给出了单量子比特和混合态量子比特的密度矩阵表示及其相关性质,以矩阵及算子理论为基础,对纯态、混合态、缠绕态及叠加态的密度矩阵表示进行了分析,所得结果有助于加深理解量子理论。     

量子纯态与混合态的几何代数分析

采用几何代数的方法对两能级量子系统的状态进行描述与特性分析,借助于量子系统的密度矩阵,对量子纯态和混合态的几何表示进行了详细的推导,对比Bloch矢量与几何代数的表示方法,给出2种表示法之间的对应关系。     

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.     

高斯态的量子相干度量

文章研究了由Uhlmann保真度诱导的高斯态量子相干度量CBu,通过sub-保真度,super-保真度以及Uhlmann保真度之间的关系,给出了单模与双模高斯纯态CBu的计算公式,并得到了单模与双模高斯混合态CBu的一个上下界。     

旋波近似下的量子Zeno效应时间

频繁对系统进行量子测量会产生阻抑不稳定量子态衰减的量子Zeno效应。通过对哈密顿量以及不稳定量子态进行中岛变换,在薛定谔绘景下直接计算出量子Zeno效应时间,得出弱耦合情况下发生量子Zeno效应所需的最基本条件,给出量子Zeno效应时间与测量光场频率、耦合强度及不稳定量子态自身能级间隔之间的关系。     

多能级系统的量子Zeno效应(英文)

众所周知,当不稳定量子系统被频繁测量时,量子Zeno效应就会发生,此效应在量子信息和量子通信中具有重要意义.然而,以前人们所研究的量子Zeno效应多数是针对二能级系统.可以验证三能级系统里同样存在量子Zeno效应,这将对不同量子系统量子态跃迁的阻止和量子Zeno效应的理解带来帮助,同时,在此基础上拓展到高维系统,也证明此效应的存在.     

正交混合态的局域分辨

考虑混合态的局域精确分辨, 利用混合态的Schmidt数分析混合态的局域分辨, 证明正交混合态为乘积态或Schmidt数之和不大于整个Hilbert空间的维数是局域分辨的必要条件及任意两个混合正交乘积态可以局域分辨.     

无限维两体量子系统态的一些纠缠判据

探讨了无限维两体复合量子系统态的可分性问题,利用局域不确定性关系提出了无限维两体量子态可分的一些必要条件,得到了可分态所满足的一些不等式,推广了作者Otfried Guhne（PhysRev Lett,2004）和Zhang Chengjie（Phys Rev A,2010）的有限维的相关结果,对于识别无限维量子系统态的可分性是一个补充。     

基于绝热量子演化的量子状态转换方法

量子算法成功的标志体现为实现了正确的量子状态转换,这一过程主要通过适当的量子算符来实现。然而,事实证明寻找合适的量子算符是非常困难的。之前大多数研究主要采用机器学习的方法解决这一问题,这些算法与以酉量子操作为特征的量子电路模型有较大差距,也难以分析其在量子计算机上的实现。提出利用绝热量子演化实现量子状态的转换,与标准量子计算模型相比,量子状态的转换更加直接,也不用考虑算符的酉性,因此是在量子计算及量子通信中值得借鉴的量子状态转化方法。     

Acceleration of quantum decay processes by frequent observations

In theory, the decay of any unstable quantum state can be inhibited by sufficiently frequent measurements--the quantum Zeno effect. Although this prediction has been tested only for transitions between two coupled, essentially stable states, the quantum Zeno effect is thought to be a general feature of quantum mechanics, applicable to radioactive or radiative decay processes. This generality arises from the assumption that, in principle, successive observations can be made at time intervals too short for the system to change appreciably. Here we show not only that the quantum Zeno effect is fundamentally unattainable in radiative or radioactive decay (because the required measurement rates would cause the system to disintegrate), but also that these processes may be accelerated by frequent measurements. We find that the modification of the decay process is determined by the energy spread incurred by the measurements (as a result of the time-energy uncertainty relation), and the distribution of states to which the decaying state is coupled. Whereas the inhibitory quantum Zeno effect may be feasible in a limited class of systems, the opposite effect--accelerated decay--appears to be much more ubiquitous.     

含非线性修正项的双光子Jaynes-Cummings模型中的量子态保真度

研究了在计及原子散射的二级修正项时单原子与单模光场双光子相互作用系统中的量子态保真度,讨论了非线性修正项、双光子失谐量及初始平均光子数对量子态保真度的影响.     

囚禁离子简并混合态的几何相位

讨论了离子阱中简并混合态的几何相位及相干度.计算得出混合态几何相位由演化时间,初态确定以及在离子的作用.另外,我们还计算出在特殊的作用下,几何相位不随离子的初态变化而变化.囚禁离子的高效检测性意味着本文所研究的混合态几何相位能够被验证.     

有限维希尔伯特空间q奇广义相干态量子特性

构造了有限维希尔伯特空间q变形非简谐振子奇广义相干态，讨论该量子态的压缩效应和反聚束效应，结果表明该量子态存在压缩效应和反聚束效应，并给出量子效应出现的条件。     

基于李雅普诺夫控制的随机开放量子系统特性分析

 测量给确定性的开放量子系统带来了随机项,使随机开放量子系统本身产生一些马尔科夫和非马尔科夫开放量子系统所不具有的特性,这些特性给随机开放量子系统带来一些新的作用和影响。在目前有关随机开放量子系统李雅普诺夫控制理论研究的基础上,分别对无控制作用下随机开放量子系统的内部特性、开关控制和连续控制作用下系统的状态转移性能进行仿真研究。结果表明,在测量所带来的随机回馈项的作用下,在无控制的自由演化情况下,系统的状态最终随机地收敛到测量算符的某个本征态,其可能达到的本征态的个数与初态密度矩阵中对角线非零元素的个数相等;不论是开关控制还是连续控制,系统都能够从任意的初始纯态转移到期望的本征态,但相比于开关控制,连续控制的收敛速度更快,达到期望目标态所用时间更短。