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.     

量子三元Werner衍生态的几何失协(英)

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.     

Werner态对Bell不等式的最大违背及其关联

计算Werner态对Bell不等式的最大违背及其用互信息和相对熵度量的关联。计算结果表明:对Werner态使Bell不等式有最大违背的测量恰能从其中提取最多信息;在关联的两种度量方法下,quantum discord描述的量子关联均大于经典关联,而纠缠描述的量子关联甚至在Bell不等式有最大违背的情况下也不一定大于经典关联。这说明quantum discord比量子纠缠能更好地描述关联的非定域性,从而使其在量子通信和量子计算中有更广泛的应用。     

联合旋转噪声下单光子与两光子态的隐形传送

量子隐形传态在量子计算和量子通信方面有重要的应用。本文提出经由联合旋转噪声信道的单粒子态两粒子未知的非最大纠缠态的隐形传送协议。这两个协议也可以推广到多粒子态的隐形传态。     

激光雷达的光源应用简析

传统的激光雷达技术,多采用激光器的经典态作为发射端。随着量子技术发展,具有量子特性的非经典光源应用愈加广泛。这里在激光雷达系统的光源选择方面,对比了基于压缩态以及NOON态这两种典型的量子光源的系统噪声影响。结果发现,应用这些光源对雷达的噪声特性不会产生很好的改善,对雷达性能影响不大。     

噪声环境下纠缠相干态的量子关联特性

着重研究了在振幅噪声环境下两体纠缠相干态(Entangled Coherent State,ECS)与贝尔态的量子关联演化.用形成纠缠熵(Entanglement of Formation,E)、量子失协(Quantum Discord,QD)、测量诱导扰动(Measurement-Induced Disturbance,MID)及几何量子失协(Geometric Measure of Quantum Discord,GQD)来计算纠缠相干态在噪声环境下的量子关联演化,发现纠缠相干态的量子失协随着r先减小再增长,然后又逐渐衰减至0,其测量诱导扰动则随着r单调衰减到0,而量子失协以及测量诱导的扰动在振幅衰减影响下比形成纠缠熵演化更加持久.通过对比分析,发现对称与非对称噪声通道下贝尔(Bell)态不一定比纠缠相干态的纠缠度更高,纠缠相干态以及贝尔态的量子关联影响区别不是很明显.     

联合噪声下确定的安全量子通信

提出了两个抗联合噪声的确定的安全量子通信方案. 一个用于在联合转动噪声下进行安全的量子通信, 另一个用于在联合退相位噪声下进行安全的量子通信. 量子通信的双方利用他们的子系统之间的量子关联有效地完成窃听检测. 为了在联合噪声下进行安全的量子通信, 发送方需要制备一串三光子纠缠态, 但通信双方仅需要采用单光子测量获得信息, 而不是Bell态测量. 这一特点使得我们的方案在实际应用中更方便.     

基于集体噪声信道三量子比特纠缠态测量相关性的鲁棒量子对话

利用三量子比特纠缠态作为初始量子资源,提出两个分别运行在集体退相位噪声信道和集体旋转噪声信道上的鲁棒量子对话(Quantum Dialogue,QD)协议.Alice制备一系列三量子比特纠缠态,将它们分成一个物理量子比特序列和一个逻辑量子比特序列,然后将逻辑量子比特序列发送给Bob.接着,Alice和Bob分别对物理量子比特序列和逻辑量子比特序列进行测量.根据他的测量结果,Bob制备新的没有测量过的逻辑量子比特序列,并利用逻辑酉操作编码他的秘密消息.接着,Bob将编码的逻辑量子比特序列发送回Alice.最后,Alice对编码的逻辑量子比特序列施加逻辑酉操作以编码她的秘密消息并公布她对其的测量结果.这样,Alice和Bob就能解码出彼此的秘密消息.借助于三量子比特纠缠态的测量相关性,两个参与者秘密地共享信息逻辑量子比特的初态.这样,信息泄露问题被克服.所提出的协议只需要单光子测量.与之前提出的可运行在集体噪声信道上的QD协议相比,所提出的协议具有最高的信息论效率.     

集体旋转噪声信道上的量子安全直接通信

基于集体噪声的思想,构造一个两粒子无消相干子空间,进而提出了一个可抵抗旋转噪声的双向量子安全直接通信协议.消息分发者直接将一比特秘密信息编码到对应的相干保持态,接收者执行确定的测量来解码消息.此外,通过对一些常见攻击情形的分析,对协议的安全性进行简要的讨论.     

利用部分纠缠的量子信道确定性地实现N→1和1→N的受控量子远程旋转

提出利用部分纠缠的量子信道确定性地实现多个发送者1个接受者和1个发送者多个接受者的受控量子远程旋转方案.首先考虑利用两个(N?M?1)粒子部分纠缠的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态确定性地实现N个发送者在M个监控者的控制下确定性地将她们的旋转分别传给远处接受者的操作(N→1).然后考虑在一个(2K?M?1)粒子部分纠缠的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)-GHZ态或K个(M+2)粒子部分纠缠的GHZ态辅助下,发送者随意地将她的旋转分为N份(NK)并在M个监控者的控制下确定性地将它们分别传给远处N个接受者的操作(1→N).方案中,量子旋转的发送者或接受者或监控者的正定算符值测量(POVM)起着关键作用,我们给出了它们的数学表式.值得注意的是,用非理想的量子信道可确定性地实现N→1或1→N的量子远程旋转.这些方案可用于量子秘密共享,量子选举等,它们具极强的保密性.     

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.     

双稳系统中随机共振现象的研究

利用在绝热近似条件下的信噪比（SNR）理论，研究了具有乘性和加性噪声以及周期信号共同作用下双稳系统的随机共振（SR）现象，考虑噪声之间有关联的情况，得到了系统的SNR表达式，发现噪声关联使系统的SNR不仅依赖于噪声之间的关联强度，而且强烈地依赖于系统的初始条件。     

结构损伤识别中部分相关噪声模型

详细地讨论了噪声的来源和产生的物理机制,分析了经典不相关噪声模型的物理意义和适用范围,将测试噪声分为与信号大小无关的测试系统基础噪声和与测试信号幅值和相位有关的环境噪声两部分,提出与结构试验实际环境符合的部分相关噪声模型.计算比较了部分相关噪声模型和传统噪声模型下仿真测试信号的信噪比和方差比,并比较了其对结构振型的识别精度和损伤识别定位的影响.结果表明,所提出的部分相关噪声模型较为符合工程测试实际,而传统噪声模型未能有效模拟系统和环境噪声.     

三阶近似激光模型线性化近似适用范围的分析

采用具有实虚部关联的量子噪声和泵噪声驱动的三阶近似激光模型,运用线性化近似方法计算了光强关联函数和光强相对涨落,在一定的近似条件下分别讨论了量子噪声强度、泵噪声强度、量子噪声实虚部关联系数对光强相对涨落的影响,并对线性化近似方法的适用范围进行了详细的分析,得出在小噪声、远离阈值时,线性化近似方法适用范围扩大;小噪声、远离阈值且当量子噪声实虚部无关联时,线性化近似方法适用范围最大的结论．     

Stochastic resonance in the growth of a tumor induced by correlated noises

Since half a century ago, nonlinear physics has changed our views of world drastically[1]. People expected to use it to solve the complexity of biology[2,3]. In the past decade, more and more evidence shows that noise plays an impor- tant role in nonlinear systems[4―10], such as noise-induced phase transitions, stochastic resonance (SR) and so on. Especially, SR uncovered a heap of complexities of biol- ogy[11,12]. For many years, the law of tumors growth has been a challenging subject. Sci…     

关联噪声对单模激光统计性质的影响

利用线性近似方法推导了具有ｅ指数关联噪声的单模激光增益模型的光强关联函数和关联时间，分析讨论了光强关联函数随时间的演化特征及各种参数对光强关联时间的影响．研究表明：ａ．噪声间的负关联使得光强关联函数随时间演化具有两种形式，即单调衰减和出现负极值；ｂ．噪声间的负关联使激光的驰豫过程变快，而正关联则慢化了激光的驰豫过程；ｃ．光强关联时间随泵噪声强度变化的一个明显特征是存在一个峰（谷）值．     

普适单体偏振高维量子态幺正操作的光学实现

如何有效地实现高维量子态的制备和操控是量子信息科学研究的一个热点,我们在光学领域,基于线性光学技术和交叉相位调制技术,利用偏振高维量子态与单光子空间高维量子态的纠缠操作,实现这两类高维量子态之间的相互转换.由此,利用单光子空间高维量子态幺正操作的易实现性,可以间接实现偏振高维量子态的幺正操作.这一实现模式超越以往只适用于三维量子态操作的限制,适用于任意维度的单体高维量子态操作,可为高维量子态的深入研究提供一定的便利.     

W纠缠辅助下的熵测不准关系

利用弱测量与反弱测量技术,研究了基于W纠缠辅助的熵测不准关系在振幅阻尼噪声下的演化行为.分别对单粒子和双粒子经历噪声的情况进行了模拟计算,发现弱测量与反弱测量技术对双粒子经历噪声的纠缠恢复优于单粒子噪声情况.在双粒子噪声情况下,2个不对易的力学量在同一个体系中的测不准量会明显减少,计算发现该测不准量与弱测量和反弱测量强度、阻尼衰减系数等因素有关.阻尼衰减系数在一定的范围内,弱测量与反弱测量技术有效地提高了W纠缠态抵御噪声的能力,本文给出了关于不确定量更紧的束缚.     

交叉关联噪声对单模激光动力学性质的影响

利用线性近似,研究了交叉关联噪声对具有饱和效应的单模激光模型动力学性质的影响,导出了平均光 和强度关联函数的表达式,发现：①在阈值以上,平均光强不受交叉关联噪声影响;②强度关联函数随噪声关联强度η的增加而增加。