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．     

两体纠缠态的应用

给出了两体纠缠态的性质与产生方法,用正规乘积技术得到了两体与三体连续变量纠缠态在坐标表象下的分解形式,展现了它们的完全性与正交归一性,提出了用三个两体纠缠态作为通道传榆一种连续变量三体纠缠态的方案.     

Bell基的局域SU2变换不变量研究

由局域SU2变换不变量出发,对Bell基矢的纠缠度及Bell基矢的局域SU2变换不变量进行分析,讨论了Bell基线性叠加态的纠缠度.结果表明,虽然Bell基都是纠缠度最大的纠缠态,但从局域SU2变换不变量看其仍是两种形式.同一形式的最大纠缠态线性叠加(实数)构成的态仍是纠缠态,且纠缠度不变,其态矢构成纠缠基;不同形式的最大纠缠态线性组合后纠缠度改变,其态矢不能构成纠缠基.任意多个局域SU2不变量相同的最大纠缠态线性叠加构成的态仍是纠缠态,且纠缠度不变.     

多体纠缠相干态的量子隐形传输

提出了一种适用于多体纠缠相干态的量子隐形传态方案，利用分光仪等光学器件，通过简单的么正交换和两体态上的光子数的测量，实现了多体纠缠态的量子隐形传输。     

多体纠缠纯态纠缠度描述的比较

提出了一种简捷直观的多体纠缠纯态纠缠度计算公式并与平均熵的计算结果进行了全面比较．分析表明，多体纠缠纯态的纠缠度也可用笔者所提出的新公式来描述．     

基于2体三维最大纠缠态的 双向量子密集编码

研究了1种基于2体三维最大纠缠态的双向密集编码,给出了2体三维最大纠缠态的具体形式,并构造了针对该最大纠缠态组的完备局域幺正变换集,给出了双向密集编码的解码公式,并进行了安全性分析.     

四体Bell态中分布式纠缠性质证明

讨论了三体量子系统中的经典分布式纠缠关系c2AB＋c2AC≤C2A（BC）,并将其推广至四体形式后在最常用四体量子特殊态-Bell态中的存在性问题,对此进行了严格证明．在四体Bell态下,这一经典规律C2AB＋C2ACC‰≤C2A（BCD）,的顺延势必为其在一般四体量子态中的应用产生有力的铺垫,并且也一定程度上为针对纠缠度concurrence本身的进一步研究提供有利依据．     

四粒子纠缠W态的概率隐形传输

提出利用2个二粒子部分纠缠态作为量子信道,实现四粒子纠缠W态的概率隐形传输方案.发送者做3次幺正变换和2次Bell基测量,然后接收者通过引入辅助粒子并做适当的幺正变换,就能以一定的概率完成四粒子纠缠W态的隐形传输.     

在分子自旋量子系统中的可控多体纠缠态

在由N＋1个相互作用的反铁磁分子环构成的量子自旋系统中,可以调控1种多体纠缠态。N个周边分子环的电子自旋和1个中心分子环的电子存在相互交换,从而在分子间形成可调的相互作用。通过整个系统的有效自旋哈密顿量解析得出系统的量子动力学行为。研究发现在量子涨落的条件下,1种高精度的形纠缠态可以被制备出来。通过控制分子间的相互作用,这种多体纠缠态也可以从一些分子环传输到其他分子环上。     

任意三粒子态的概率隐形传输

给出了1个任意三粒子态的概率隐形传输方案.信道由1个二粒子部分纠缠态,1个三粒子部分纠缠GHZ态和1个三粒子部分纠缠W态组成.发送者作3次Bell基测量,然后接收者在第3方的帮助下(执行Hadamard操作和简单测量)引入合适的么正变换,就可以使1个任意三粒子态以确定的概率成功地由发送者传给接收者.成功的概率是由3个部分纠缠态的最小的系数决定的.     

利用腔量子电动力学方法实现压缩叠加态的量子隐形传态

利用大失谐的原子-腔场相互作用和Bell态测量，提出了一个量子隐形传态方案。在这个方案中，两个具有相同振幅和相对位相的压缩真空态的任意相干叠加态被传送。为了实现这个方案，一个最大纠缠压缩真空态被用来作为量子信道。这个量子隐形传态方案成功的几率是0．5。     

利用两能级原子与相干态腔场相互作用实现纠缠浓缩

根据大失谐条件下原子–腔场相互作用的特点,讨论了一个制备纠缠相干态的方法,提出了一个利用两能级原子与腔场相干态相互作用实现纠缠浓缩的方案。在这个方案中,2个具有相同振幅但有着π相位差的相干光|α〉和|-α〉构成的纠缠态光场被用来作为量子信道,通过利用两能级原子与腔场的相互作用以及两模正交态测量实现了这个纠缠浓缩的过程。结果表明:对于纠缠相干态,无论其初始的纠缠是多么微弱,利用这种方法总有一定的几率可以从部分纠缠态中提取出最大纠缠态。     

时间最优条件下任意两比特量子纠缠态的制备

借助于海森堡模型,利用量子幺正门实现了量子状态幺正演化的时间最优调控.针对基态|00〉、|11〉、|01〉和|10〉,分析了均匀磁场作用下当时间最优时任意纠缠目标态的制备方法,提出了一种在时间最优条件下两比特量子纠缠态的制备方法,并通过理论分析与仿真实验验证了所提出方法的有效性.     

利用非最大纠缠态的量子信息隐藏方案

为保证信息安全,提出了一种利用非最大纠缠态的量子信息隐藏方案.该方案建立在双粒子量子系统纠缠态的非定域性质的基础上,信息被编码于双粒子系统的整体态,然后,这两个粒子分配给两个人,他们只允许做定域操作而且彼此之间只能交换经典信息.这样,信息就被隐藏起来.相对于使用最大纠缠态的方案,该方案更容易实现.研究结果证明:该方案可以被用于网络上保存秘密信息.     

制备腔场纠缠压缩相干态的新方案

提出了一种利用V型三能级原子与大振幅相干态腔场的Raman相互作用来制备相干压缩纠缠态的方案．在这个方案中,一个V型三能级原子连续通过多个处于压缩相干态的腔,通过Raman相互作用,整个系统处于纠缠态．而后,对原子进行探测,则腔场组成的系统坍缩到多模压缩相干纠缠态．     

两原子纠缠态的制备

提出一种基于原子与腔场共振相互作用的制备两原子纠缠态的方案．在本方案中,两个双能级原子以很快的速度穿过一个初始处于真空态的腔,然后第３个原子以很快的速度穿过这个腔．对这个原子态的探测将使前两个原子坍缩到一个最大纠缠态     

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.     

Kerr介质中双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的原子布居数演化

运用全量子理论和数值计算方法, 研究Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化特性. 讨论了双原子体系的初态、 初始光场的平均光子数、 双模纠缠相干光场的纠缠程度及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子布居时间演化特性的影响. 结果表明, 当双原子体系的初态为|β₁₁〉时, 原子布居均不随时间变化; 当双原子体系的初态为|β₀₀〉,|β₀₁〉或|β₁₀〉且初始平均光子数达到一定值时, 演化特性呈现周期性的崩塌-回复效应, 并随初始光子数的增加, 其演化曲线的振荡频率增大, 振幅减小; 双模纠缠相干光场的纠缠程度不影响Rabi振荡频率, 但对振幅影响显著; Kerr介质与光场耦合系数达到一定值时, 对Rabi振荡频率和幅度及原子布居的崩塌-回复周期产生强烈影响.      

一种制备Greenberger-Horne-Zeilinger态的简单方案

提出一种制备Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇｅｒ－Ｈｏｒｎｅ-Ｚｅｉｌｉｎｇｅｒ（ＧＨＺ）态的简单方案．本方案中,一个双能级原子穿过两个初始处于相干态的腔．原子与腔场的非共振相互作用使系统处于ＧＨＺ纠缠态．