用核磁共振量子计算机研究量子退相干问题

量子退相干理象是由系统与环境的纠缠所引起的系统相干性的消失，是一种纯粹量子力学效应[1].     

核磁共振实现多回合量子稠密编码

提出并实现了多回合量子稠密编码方案. 该方案以量子相位估算为工作机制. 利用m+1 量子位系统, Bob只操作1个量子位, 通过与Alice进行m个回合的传递, 把2^m+1 个信息传递给Alice. 信息容量由经典方案的m位增加到m+1位. 我们在3位核磁共振量子计算机上演示了本方案, 取得了与理论预期一致的实验结果.     

量子纠缠和量子操作

对量子纠缠和量子操作作了介绍, 考察了两比特量子纠缠态和量子操作的应用及它们之间的关系. 具体包括: 用非最大纠缠纯态来实现任意量子态的确定性远程制备; 用纠缠态来实现用于分布式量子计算的非定域门操作; 讨论了量子操作的纠缠能力; 讨论了两量子比特门的构造. 这些结果有助于理解量子纠缠和量子操作这些量子信息处理中的资源.     

量子纠缠和量子操作

对量子纠缠和量子操作作了介绍, 考察了两比特量子纠缠态和量子操作的应用及它们之间的关系. 具体包括: 用非最大纠缠纯态来实现任意量子态的确定性远程制备; 用纠缠态来实现用于分布式量子计算的非定域门操作; 讨论了量子操作的纠缠能力; 讨论了两量子比特门的构造. 这些结果有助于理解量子纠缠和量子操作这些量子信息处理中的资源.     

量子纠缠的新理论

利用独立态矢特性,首次提出了一个纠缠态的定义及构造纠缠的理论,并进一步给出了多粒子系统的纠缠方式,进而给出基本纠缠方式的纠缠度的定义式,并推导出其公式,得出了三粒子系统的非纠缠判据.     

量子纠缠与超光速量子通信

量子通信是经典通信和量子力学相结合的一门新兴交叉学科.在介绍量子纠缠特性的基础上,对量子隐形传态进行了探讨,提出了超光速量子通信的途径.     

量子纠缠首次在电晶体线路中完美实现

量子纠缠是一种量子力学现象,具有量子纠缠现象的成员系统们,即使距离遥远,仍保有特别的关联性,仿若“心有灵犀”一般,也就是当其中一颗电子由于被操作,状态发生变化时,另一颗也会即刻发生相应的状态变化,仿佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般。这种被爱因斯坦时代的科学家们称为“鬼魅似的远距作用”的现象,实际上是打开人类进入量子世界的“钥匙”,其一旦纯化,包括量子密码术、量子信息学及量子计算机,都将应运而生。     

量子纠缠及其在量子通信中的应用

给出了量子纠缠态的概念,分析了量子隐形传态的原理,给出了粒子隐形传态的试验方案。     

量子纠缠的单配性

与宏观物理世界不同,量子世界粒子之间的关联性作为物理资源其关联的强弱不可以任意分配。比如3量子比特A、B、C,若A与B处于极大纠缠态,则A与C之间不再有纠缠,把这一性质称为单配性。这一性质也是量子信息能够实现安全保密通信的原因之一。自2000年Coffman、Kundu和Wootters(CKW)首次给出纠缠单配性的数学定义以来,学者对这一性质进行了大量研究。基于此,该文系统地对目前研究结果进行梳理,主要对2018年给出的纠缠单配性新定义以及2019年基于新定义所得到的结论进行总结,并对量子关联度量多配性新定义及基于新定义得到的辅助纠缠的多配性讨论进行总结。结果表明,新定义对于研究单配性和多配性关系更加便捷,单配性关系取决于约化函数是否为严格凹函数,而辅助纠缠都满足多配性关系。研究结果为今后研究量子关联提供了新思路。     

量子稳定子码的码字纠缠

量子计算和量子通信是量子信息科学的两个重要组成部分.量子算法通常用到实系数等权重纯态,其中重要的一类是图态,图态的纠缠已经得到系统的研究.量子通信中不可避免地要用量子纠错码,其中最广泛使用的是与图态紧密相关的量子稳定子码,可以看作是由图态与经典编码两个要素构成的.本文将论证量子编码复杂度与量子码字纠缠的关系.为研究量子码字的纠缠,将证明几何测度、对数鲁棒纠缠和相对熵纠缠等纠缠测度对于量子稳定子码字而言是相等的,纠缠的上下界可由量子编码的生成元确定.用经典编码可以构造一类量子码,称为CSS码.其中最常用的是对偶包含法.对于CSS对偶包含码的码字,证明它的纠缠等于其经典生成元的个数.本文给出Gottesman码以及相关码的纠缠公式,还发展了迭代算法用来数值计算纠缠量.     

应用核磁共振实验实现量子计算的注记

从量子力学的基本原理出发,阐述了利用核磁共振进行量子计算的实验方法,澄清了有关文献中若干容易混淆而又十分重要的概念,并进一步报道CNOT门操作的实验方法和结果.实验结果与理论的预言一致.     

Fock态作用下两原子的纠缠

在Milburn内禀退相干模型下,研究了单模量子辐射场Fock态作用下两个二能级原子的纠缠,得到了原子约化密度矩阵的解析形式.由于退相干,原子间纠缠将随体系的演化而衰减,最终原子态将趋于稳定,此时纠缠只依赖于场和原子的初态.纠缠度用concurrence来定量计算.     

多体复合量子态基于可观测量算子的纠缠测度

近些年,人们对量子纠缠的量化已经有了许多深入的研究,但是,许多已有的纠缠度量还是难以计算的。LuoShunlong基于互信息提出了两体量子态的可观测量关联,并得到了两体量子态的一类纠缠测度。本文将两体系统的纠缠测度推广到多体复合量子系统,并证明了其满足纠缠测度的必要物理条件。     

量子和经典力学描述核磁共振机理的比较

核磁共振测井是目前发展最快的测井方法，简要介绍了核磁共振测井方法和技术发展情况．核磁共振技术是核磁共振测井的基础，由于它涉及较深的微观理论，着重从量子力学和经典电动力学两个方面介绍核磁共振机理推导过程，并进行了研究和对比，说明两者的区别和联系，以明确核磁共振测井技术研究中的一些基本概念和术语．     

用^1HNMR法研究叔氯丁烷的水解反应

报道了用￣１ＨＮＭＲ法研究叔氯丁烷的水解反应的方法，该测定方法可以不分离，而是根据混合物中反应物叔氯丁烷（ｔ－ＢｕＣｌ）和生成物叔丁醇（ｔ－ＢｕＯＨ）中甲基的不同化学位移值（δ值）以及不同积分高度，直接从￣１ＨＮＭＲ谱图中积分曲线高度求出ｔ－ＢｕＣｌ和ｔ－ＢｕＯＨ的相对含量，进而计算反应速度常数和活化能．此法操作简便，重现性好，易于推广。     

基于PC 机的磁共振微成象系统研制

在常规核磁共振谱仪上自行设计和研制了一套磁共振微成象系统，改装谱仪的选择激发单元，制作梯度场放大器、梯度场线圈，改造探头。由基于IBMPC的主控计算机负责脉冲序列波形产生、软脉冲波形产生、数据处理、图像重建以及成象实验的协调和控制，配合谱仪进行了自旋回波脉冲序列的成象实验，获得了较高质量的质子密度图像，该成象系统制作成本低、实验参数改变方便，适合于在未带成象功能的磁共振谱仪上进行成象技术研究。     

量子态的制备与压缩特性研究

阐述了操纵和制备各种光场量子态的方案和意义。研究了由光场真空态、双光子Ｆｏｃｋ态同ｎ光子（ｎ＞３）Ｆｏｃｋ态构成的光场叠加态的振幅Ｎ次方压缩特性。