用三比特海森堡XXZ自旋环实现量子隐形传态

文章主要研究固有退相干对以三比特海森堡XXX自旋链为量子信道进行隐形传态的影响.通过平均保真度的解析表达式分析了不同参数对量子隐形传态的作用,均匀磁场B对隐形传态起积极作用.在这个模型中实现隐形传态的要求不是那么严格,只有B≤J和J取较大的值,AF处在经典情况.B和J取其它数值时,平均保真度符合于我们所期望的结果.     

用三比特海森堡XXZ自旋环实现量子隐形传态

论文主要研究磁场和Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用对以三比特海森堡XXZ自旋链为量子信道进行隐形传态的影响。通过平均保真度的解析表达式分析了不同参数对量子隐形传态的影响,我们发现各向同性参数和各向异性参数对隐形传态起积极的作用,但是磁场和DM相互作用参数却表现出消极的作用。此外,这个模型中只有FM中的平均保真度可以超过经典最大值。     

2种量子测量方案对非最大纠缠相干态隐形传态平均保真度的影响

在纠缠相干态的隐形传态过程中,使用双模光子数测量和奇偶态测量2种粒子数测量方案,得到的平均保真度存在较大差异.据此对使用非最大纠缠相干态作为量子信道时,2种测量方法得到的平均保真度进行了对比.结果显示:相较于双光子数测量,用奇偶态粒子数测量方案时,隐形传态的平均保重度有了较大提高.     

磁场作用下海森堡模型的热纠缠传态

研究了均匀磁场作用下的两量子比特XXZ海森堡模型的热纠缠,并且以此热纠缠混合态作为量子信道传输两量子比特的纠缠纯态.计算出输出态的纠缠度和传态的平均保真度.讨论了温度、磁场、各向异性参数对纠缠度和平均保真度的影响.     

海森堡XXX模型热纠缠信道中的量子隐形传送

研究了以一维海森堡XXX链作为量子通道，实现了两粒子纯态的量子隐形传送．为了表明传输效果，给出了传输过程中的平均保真度．发现当外加磁场较低，并且温度T小于2J/kln5时，平均保真度大于经典通道的传输极限值2／3．     

勿需测量坍缩假设的量子隐形传态方案

在Busch等勿需测量坍缩假设的单粒子态隐形传态方案的基础上，进一步研究了二粒子任意自旋态的隐形传递方案。     

勿需测量坍缩假设的四粒子任意自旋态的量子隐形传输

在Busch等勿需测量坍缩假设的量子隐形传态方案的基础上,研究了四粒子任意自旋态的隐形传输方案．考虑了测量设备的作用,以“预测量”的概念描述量子隐形传态,从而避免了使用“测量坍缩”假设．     

三粒子W纠缠态的概率量子隐形传态

提出一个对未知三粒子W纠缠态的量子隐形传态方案.该方案用一个非最大GHZ纠缠态和一个非最大EPR纠缠态作为量子信道实现对未知经典W纠缠态的概率量子隐形传态和对未知一般W纠缠态受控的概率量子隐形传态.     

三粒子任意自旋态的隐形传输

研究了三粒子任意自旋态的隐形传输方案.考虑了测量设备的作用,以"纯粹的量子语言"———"预测量"的概念来描述量子隐形传态,从而避免了使用"测量坍缩"假设.     

二量子比特混合态隐形传输保真度研究

针对二量子比特混合态系统,利用描述态的密度矩阵研究了CHSH违反、混合度与隐形传输保真度的关系。通过共生纠缠度确定了隐形传输保真度的上、下限。结果表明,二量子比特混合态在CHSH违反最大位置或混合度最小位置获得最大隐形传输保真度,并可以通过增加共生纠缠度来提高隐形传输保真度。     

基于真9-qubit纠缠态实现受控双向量子隐形传态

最近,基于多方纠缠态的双向受控隐形传态受到广泛关注,多个基于五方纠缠态、六方纠缠态、七方纠缠态的双向受控隐形传态方案相继被提出.本文研究了真9-qubit纠缠态对于双向受控隐形传态的有用性,提出了两个基于真9-qubit纠缠态的双向受控隐形传态方案:一个方案实现一方传输未知的任意单qubit态而另一方传输未知的任意3-qubit态;另一个方案实现双方分别传输一个未知的任意2-qubit态.与其他基于多方纠缠态的方案相比,我们的方案其信道容量更大,一次能够双向共传输4个任意的qubit态,其通信效率也更高,而且使用的真9-qubit纠缠态易于通过Hadamard门以及受控非门等简单的量子门电路实现.     

两个二量子位海森堡XX链中热纠缠态的隐形传递

利用两个二量子位的海森堡XX链作为信道,进行两粒子热纠缠态的隐形传递.在一定的外界条件下,得到非零的纠缠度以及保真度大于2/3.最后发现,当磁场B较弱、温度T很低的时候,以海森堡热纠缠混合态作为量子信道的隐形传递要优越于经典信道.     

非最大纠缠GHZ态的受控量子隐形传态

提出2种方案来完成非最大纠缠GHZ态的受控量子隐形传态,2种方案的信道分别为非最大纠缠EPR对和GHZ态的复合以及非最大纠缠EPR对和W态的复合.为提高隐形传态的安全性和可控性,2种方案中发送者和接收者之间都没有直接的量子纠缠信道,发送者需要向控制者提出申请,控制者同意后进行Bell基测量,从而使发送者和接收者之间建立量子纠缠信道.随后,发送者进行Bell基测量和von-Neumann测量.接收者根据控制者和发送者的测量结果进行幺正变换,完成隐形传态.     

高阶相干光子扣除超叠加改善量子传输保真度

利用光子扣除算符构成的相干光子超叠加操作作用于2个模压缩真空态,引入一类非高斯量子态——高阶相干光子扣除超叠加单模压缩真空态.通过导出该量子态的正规乘积形式,推导了该量子态的归一化系数,与Legendre多项式密切相关.利用相干态的超完备关系和平移算符的正规乘积,导出了态的特征函数的相干态表示,进而解析导出了利用该量子态作为纠缠源实现相干态隐形传输的保真度.研究结果表明:当压缩参数相等时,保真度可获得最大值,对于奇数阶操作,保真度比无叠价操作情况更差,而对于偶数阶情况,在一定的压缩参数范围内,保真度优于无纠缠情况,且保真度可优于经典的最大保真度1/2,同时保真度可以随m的增加而改善.     

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.     

全同费米子系统的量子隐形传态

全同费米子系统的量子隐形传态比可分辨粒子系统的量子隐形传态更为复杂。通过引入空间自由度的方法，提出了一种适用于不可分辨费米子系统的量子隐形传态方案。     

关于量子隐形传态的研究进展及应用分析

量子隐形传态是一种通过光束恢复其物质物理属性的技术,能够做到两个独立粒子之间"量子态"的传递。它依赖于存在于原子尺度称为"纠缠"的奇妙现象,使得两个粒子即使在相距甚远的情况下,也能具有相关的属性。纠缠允许粒子具有比经典物理下更加紧密的关系,如果两个粒子是纠缠的,我们能够通过测量其中一个粒子的状态从而得知另一个粒子的状态。例如,两个纠缠的粒子,其中一个粒子的自旋方向如果"向上",那么另一个粒子的自旋方向则始终"向下",反之亦然。在这篇报告中,我们将简介关于量子隐形传态的相关信息。并对量子隐形传态技术当前面临的困难和发展方向进行说明。     

UDD在消除制备簇态时次近邻相互作用中的应用

在具有XY型相互作用的自旋链中,可以分两步操作制备可用于量子计算的簇态。当考虑到实际情况中不可避免的量子自旋间的次近邻相互作用时,制备的簇态的保真度会随着粒子数的增加而不断降低。研究表明,应用周期性动力学退耦合(periodic dynamical decoupling,PDD)能够有效抑制此次近邻相互作用噪声。众所周知,Uhrig动力学退耦合(Uhrig dynamical decoupling,UDD)抑制噪声的效果一般优于PDD。为了进一步抑制XY模型中的次近邻相互作用,提出应用UDD抑制次近邻相互作用的方案。研究结果表明,外加脉冲总数相同时,UDD方案制备到的簇态的保真度数值要大于之前的PDD方案,即UDD方案抑制XY模型中的次近邻相互作用的效果优于PDD方案。     

EPR粒子对与量子隐形传态

量子隐形传态,由发送者Alice将准备传送的信息分离成一部分纯粹经典的信息和另外一部分纯粹非经典的信息,通过2条不同的信道传送给接收者Bob。首先传送非经典部分,这需要借助于EPR粒子对,考虑由2个自旋皆为12的费密子构成,其中一个分配给Alice,另一个分配给Bob。Alice选择对她一方的原始粒子和她的EPR粒子一并进行冯.罗曼类型的测量,这个在贝尔算符的4个本征态中的测量,导致系统的波函数的波包坍缩为相互关联的4个贝尔基矢。Bob通过对他的EPR粒子的状态进行适当的幺正变换,能够重新构造出在Alice一方被＂毁灭＂了的原始粒子的状态。此外,这个贝尔测量产生2个比特的经典信息,传送给Bob,从而完成一个量子隐形传态。文章中研究了EPR粒子对与量子隐形传态的内在联系。     

伊辛模型中量子纠缠度和保真度与Dzyaloshinskii-Moriy相互作用以及磁场非均匀度的关系

我们研究了考虑DM(Dzyaloshinskii-Moriy)相互作用和非均匀磁场伊辛模型的量子传态。通过分析,我们可以得到结论:DM相互作用和非均匀度对纠缠度和保真度都会有影响,当初态都是纠缠态时的纠缠度和保真度与初态为非纠缠态时是不一样的。