与纠缠原子作用的二项式光场的量子信息保真度

应用全量子理论研究了初始处于纠缠态双原子与二项式光场共振相互作用的光场量子信息保真度.采用数值计算方法,讨论了原子纠缠度、二项式光场参量和相互作用时间对保真度的影响.结果表明:选取恰当的初始原子纠缠参量和初始二项式光场参量,以及控制好相互作用时间,可以获得光场的高保真输出.     

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.     

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.     

广义GHZ态的制备和非定域性的测量

我们用参量下转换的方法,合理设计实验方案,制备了广义GHZ（Greenberger-Horne-Zeilinger）三体偏振纠缠态,测量了所制备状态的密度矩阵,并通过密度矩阵计算出了状态相对于目标态的保真度.实验制备出了保真度达0.85左右的高保真三体纠缠态.测量了GGHZ（generalized GHZ）纠缠态的Bell-Mermin算符期望值,得到了和理论计算一致的测量结果.结果表明,量子态非定域特性与体系的纠缠程度密切相关,这说明制备GGHZ纠缠态的方案和非定域特性的测量方法是可行的.     

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。     

伊辛模型中的纠缠动力学

伊辛模型是最简单的海森堡模型,对该模型中纠缠的研究将极大地推动固态量子计算机的发展.在考虑系统相位消相干的基础上,研究了带有Dzyaloshinski-Moriya(DM)相互作用的两量子比特伊辛链中的纠缠动力学问题后发现:相位消相干和DM相互作用对纠缠的影响依赖于系统初态的形式.对某些初态来说,系统纠缠始终不变;对另外一些初态来说,系统纠缠随时间振荡并逐渐减小,增加DM相互作用将减小纠缠和振荡周期,增加相位消相干率也将减小纠缠,但振荡周期不变.     

不同类型连续变量量子态离物传送的判据

文章利用量子力学的测量理论 ,分析了不同类型连续变量量子态在离物传送过程中的态演化 ,并推导出输出态的保真度表示式。结果表明对不同类型的输入态 ,其保真度和保真度的非经典边界有不同的形式。和相干态比较 ,当输入态为非经典量子态时 ,为达到同样的保真度必须应用具有高关联度的量子纠缠态光场     

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。     

两量子比特系统中几何相位与纠缠度的时间演化特性

通过研究具有DM(Dzyaloshinski-Moriya)各向异性自旋轨道相互作用的两自旋量子比特模型,分别从初态为纯态和混合态的角度分析了几何相位与纠缠度随时间演化特性之间的关联,并得到参数D的选取会影响到几何相位和纠缠度随时间的演化特性,D取值越大变化越缓慢.     

具有Dzialoshinski-Moriya相互作用的XXZ自旋链所形成热态的贝尔不等式违背

研究了Dzialoshinski-Moriya（DM）相互作用对由XXZ自旋链所形成热态的贝尔不等式违背的影响.结果表明DM相互作用和具有较大正值的各向异性参数可以增强贝尔不等式的违背并能够提高贝尔不等式违背的临界温度.通过贝尔不等式违背和热纠缠的对比,发现热纠缠的临界温度高于贝尔不等式违背的临界温度,这表明一些量子纠缠态不违背贝尔不等式.     

利用腔的输入输出过程制备多原子纠缠态(英文)

论文提出一些制备多原子纠缠态的物理方案,这些方案是依靠辅助腔和单光子脉冲相互作用来完成的.即使原子不在Lamb-Dicke体系中,通过此方案产生的纠缠态仍具有很高的保真度.从实验的观点来看,较少的操作数目和简单的装置使此方案更容易实现.     

Dzialoshinski-Moriya相互作用对混合自旋链热纠缠的影响

研究了DM（dzialoshinski-moriya）相互作用对一个处于非均匀磁场中的混合自旋链热纠缠的影响,发现尽管外磁场具有减少自旋链热纠缠的作用,但是DM相互作用能够把混合链的热纠缠增加到一个最大值;另外分析了磁场的非均匀性对混合自旋链热纠缠的影响．研究有助于理解DM对混合自旋链热纠缠的影响．     

基于单边微腔量子点耦合系统的极化纠缠浓缩

量子纠缠是实现量子信息处理任务的重要资源,一些在经典领域中无法实现的任务,可以借助量子纠缠来完成.然而,纠缠态在噪声的作用下会发生退相干,进而变成非最大纠缠态或混态,不再能完成预定任务.纠缠浓缩是从非最大纠缠态中提取最大纠缠态的过程.我们提出两个非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案,一个是未知系数非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案,另一个是已知系数非最大纠缠Bell态纠缠浓缩方案.方案中利用量子点微腔耦合系统来实现光子与光子之间的非线性相互作用,进而可以通过分级浓缩的方法提高浓缩方案的成功概率.两个方案都可以推广为多光子非最大纠缠GHZ态的纠缠浓缩.     

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.     

非马尔科夫环境中海森堡XYZ自旋链的隐形传态

利用量子隐形传态方案研究两比特各向异性海森堡XYZ模型隐形传态保真度随时间的演化过程.以最大纠缠态■作为信道，通过量子态扩散方法求解非马尔科夫主方程，从而获得系统的约化密度矩阵；再通过标准的隐形传态方案计算海森堡XYZ自旋链的平均保真度.经过研究发现：当环境关联系数γ较小时，平均保真度明显地呈现出上升的趋势，这表明非马尔科夫环境能够增加平均保真度；同时较大的自旋耦合系数J和余弦磁场强度B也能够增加平均保真度.     

利用四维的二粒子纠缠态传送一个未知的二维二粒子量子态

利用四维的二粒子最大纠缠态作为量子信道可成功地传送一个未知的二维二粒子量子态,其成功几率及态的保真度均为100%。若量子信道为部分纠缠态,也可以几率传送此量子态,其成功几率由部分纠缠态的最小Schm idt系数决定,态的保真度为100%。     

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的XX模型中的热纠缠

研究两量子比特海森堡XX模型中热纠缠的性质.考虑自旋之间沿X和Y方向的Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用,计算出两量子比特之间的共生纠缠度.研究结果表明:对于铁磁和反铁磁这两种情形,沿X和y方向的DM相互作用对热纠缠和临界温度的影响是不同的.因此选择和调整合适的X和Y方向的DM相互作用参数,可...     

非简并双光子Jaynes-Commings模型中纠缠度对光场的影响

研究两纠缠原子之一在光腔中与两个非简并双光子的相互作用,通过针对性选择测量,使得系统场被约化为不同的态矢,得到纠缠交换的目的;分析原子的纠缠度对约化后光场性质的影响,结果表明纠缠度强烈影响光场的平均光子数分布和二阶量子相干性.     

基于一个二比特自旋模型的量子失协动力学研究

研究了在DM相互作用下,非均匀磁场中的二比特自旋模型的量子失协动力学,即其随时间的演化问题,分析DM相互作用D、非均匀磁场的不均匀度b、初态的纯度r等参量对量子失协和量子纠缠的影响.通过研究发现,在D、b、r三个参量改变时,QD和C在很大程度上有着相似的行为,两者都以波动形式变化,但QD和C也有着明显的不同,即QD不会发生突然消失的现象,但量子纠缠却会突然消失.因此,在许多领域内,量子失协是比纠缠更普遍的存在,拥有更大的应用价值,通过改变各个参量的值,我们可以更好的控制其随时间的演化.     

压缩算子导致的原子对称Dicke态

在腔QED系统中,我们提出一种基于腔模压缩态实现多量子比特平衡Dicke态的方案.此方案最后利用对腔模的真空状态检测确切实现平衡对称Dicke态,由于最后腔模检测需为真空态,腔模-原子的相互作用过程可以通过虚激发过程实现.因此,该方案中纠缠态保真度对实验参数的涨落不敏感.原则上该方案可以扩展到任意偶数个原子相互作用的情况.