任意多光子Dicke态的制备

量子Dicke态对于多粒子量子纠缠结构和性质的研究,以及量子网络的构建有着重要的意义.基于线性光学和交叉相位调制技术,利用三个基本量子门,给出了四光子Dicke态制备、任意系数W态制备以及任意系数和光子数的Dicke态制备方案.这些方案的确定性、任意性、高效性将为研究量子纠缠结构性质以及量子网络提供一定的便利.     

孤子传输中增益色散的经典和量子效应

用经典的以及用Hartree含时间方法量子化的,包含增益色散的非线性薛定格方程,研究了在光孤子放大传输中,增益色散引起的量子和经典效应.结果表明:在经典效应中增益色散引起孤子压缩和分裂;在量子效应中,增益色散引起孤子的相位发生扩散.     

利用四粒子纠缠态实现的两量子位一般态的概率隐形传态

提出了以四粒子部分纠缠态作为量子信道的两量子位一般态的概率隐形传输方案,它通过联合么正变换和引入辅助量子位的方法来实现.     

非对称偏振三维纠缠态的预警制备

在量子信息处理过程中,量子纠缠态扮演着极为重要的角色,其特殊的物理性质,使得量子信息具有经典信息所没有的许多新的特征,为信息传输和信息处理提供了新的物理资源.针对非对称偏振三维纠缠态的制备,基于交叉相位调制技术,以纠缠光子对和两个单光子比特作为初态,通过单光子与相干光的相互作用以及双光子干涉来实现.如果通过三个非计数单光子探测器来预警制备三维最大纠缠态,其概率为3/64.而如果采用特殊的分段式光子探测器,其概率可以提高到3/8,达到理论极限值.该方案在理论上是可行的,效率相对较高,而且预警式的制备为其后续在量子信息过程中的使用提供了很大的灵活性.     

光子相位调制偏振编码/解码量子密钥分发系统

基于B92协议,提出相位调制实现偏振编码/解码的量子密钥分发实验系统方案。通过相位调制可以实现对光子偏振和相位的精确补偿,降低误码率。用算符来描述实验系统中的光学器件,态函数来描述光子的偏振态,算符对态函数的作用反映了光子偏振态的变化,便于理解光子偏振态的演化。这种编码的方案具有传输距离大和编码效率高的特点,而且经济、实用。     

三能级粒子的量子受控隐形传输

提出了一种隐形传输三能级粒子的方案,方案中以三能级的二粒子纠缠态为量子通道,并且有第三方控制通道,即量子信息只有在三方都同意的情况下才能实现传输.     

4粒子团簇态的可控隐形传态

为实现4粒子团簇态更加经济和安全的隐形传态,提出2种利用6粒子团簇态为量子信道的可控隐形传态方案,分别是3方参与的可控隐形传态方案和4方参与的可控隐形传态方案.在控制者同意信息传输的情况下,2种隐形传态方案成功的概率是一致的,为4|a|2,即选用最大纠缠的6粒子团簇态为量子信道时,传输成功率为100%.通过2种方案的对比发现,控制方的增多可以有效地提高信息传输的安全性,但同时会使接收方还原原始信息的操作更加复杂.     

用非最大纠缠态实现三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几率地传输三粒子部分纠缠态的量子控制方案．在该方案中,选择量子通道中的一个粒子作为控制粒子,发送者进行一次Bell基测量和2次Hadamard门测量;控制者实施一次Hadamard门测量,并将他们的测量结果利用经典信道发给接收者;接收者根据他们的测量结果进行适当的幺正变换以及一些必要的投影测量就能得到待传的未知量子态．该方案是一种基于非最大纠缠态的几率受控的隐形传态方案,可以应用于远程量子计算、远程量子克隆、量子远程控制等．     

基于EPR对的量子控制传态和通信

提出了一种利用EPR对作为量子通道的量子控制传态方案,方案中以EPR对作为量子通道包括进了第3方,以便量子通道可以被其控制,量子信息只有在三方都同意的情况下才能实现传输．以这种量子控制传态为基础,还提出了一种量子安全直接通信方案．     

二粒态的概率隐形传态

量子隐形传态是量子信息学的一个重要组成部分,本文提出一个利用两个三粒子纠缠态作为信道的量子隐形传态方案,方案中一个两粒子态将被概率的传输。     

Pang′s孤立子的量子力学的特性研究

从量子理论的基本原理和公式推导出了原来由半经典半量子理论推导出的Pang’s孤立子所满足的方程,使这个描述生物能量和生物信息传输的理论,建立在可靠的量子理论基础上,并得出了与原来特性有所不同的这种孤立子的一些特性。     

一维量子格气模型中的孤子

得到了一维量子格气模型中的孤子解,给出了孤子的宽度、峰值、静止能量及有效质量．结果表明孤子的存在是有条件的,孤子的宽度、峰值及其能量依赖于最近邻粒子间的相互吸引能     

Hybridization of electronic states in quantum dots through photon emission

The self-assembly of semiconductor quantum dots has opened up new opportunities in photonics. Quantum dots are usually described as 'artificial atoms', because electron and hole confinement gives rise to discrete energy levels. This picture can be justified from the shell structure observed as a quantum dot is filled either with excitons (bound electron-hole pairs) or with electrons. The discrete energy levels have been most spectacularly exploited in single photon sources that use a single quantum dot as emitter. At low temperatures, the artificial atom picture is strengthened by the long coherence times of excitons in quantum dots, motivating the application of quantum dots in quantum optics and quantum information processing. In this context, excitons in quantum dots have already been manipulated coherently. We show here that quantum dots can also possess electronic states that go far beyond the artificial atom model. These states are a coherent hybridization of localized quantum dot states and extended continuum states: they have no analogue in atomic physics. The states are generated by the emission of a photon from a quantum dot. We show how a new version of the Anderson model that describes interactions between localized and extended states can account for the observed hybridization.     

Quantum state transformation and general design scheme on teleportation protocols

We present a scheme for probabilistic transformation of special quantum states assisted by auxiliary qubits.In our scheme,if quantum states can be rewritten in a particular form,it is possible to transform such states into other states using lowerdimensional unitary operations that can be more easily realized in physical experiments.Furthermore,as an important application,we propose a generalized scheme that helps construct faithful quantum channels via various probabilistic channels when considering the existence of nonmaximally-entangled states.     

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。     

蛋白质分子系统中的非线性声子效应（英）

研究具有两个量子态的蛋白质模型中的量子涨落和非线性声子效应,从模型哈密顿与运动方程出发,得到了系统中的孤子结合能及形宽能等相对于线性系统不同的一些基本性质.     

某些非线性方程的双解:孤子和混沌及其意义

在非线性方程中,孤子和混沌的基本特征是完全不同的.但各种具有孤子解的非线性方程都可以得到混沌.而只有某些具有混沌解的非线性方程有孤子解.两种解的条件是不同的,某些参数是某个常数时得到孤子,而这些参数在一定区域变化时出现分岔-混沌,也许它联系于混沌的控制.双解可能对应于量子理论中的波-粒二象性,联系于非线性波动力学的双重解.某些非线性方程具有孤子和混沌双解,在数学、物理和粒子理论中存在若干新的意义.       

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.     

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.     

量子信息的几率删除

通过一个幺正变换U和一个测量过程M,对于从一个量子态集合{|ψ₁〉, |ψ₂〉}中随机选出的两个非正交态,实现几率删除的方案。比较了量子删除和量子克隆物理过程的差异及其效率。