An error-free protocol for quantum entanglement distribution in long-distance quantum communication

Quantum entanglement distribution is an essential part of quantum communication and computation protocols. Here, linear optic elements are employed for the distribution of quantum entanglement over a long distance. Polarization beam splitters and wave plates are used to realize an error-free protocol for broadcasting quantum entanglement in optical quantum communication. This protocol can determine the maximum distance of quantum communication without decoherence. Error detection and error correc-tion are performed in the proposed scheme. In other words, if there is a bit flip along the quantum channel, the end stations (Alice and Bob) can detect this state change and obtain the correct state (entangled photon) at another port. Existing general error detec-tion protocols are based on the quantum controlled-NOT (CNOT) or similar quantum logic operations, which are very difficult to implement experimentally. Here we present a feasible scheme for the implementation of entanglement distribution based on a linear optics element that does not need a quantum CNOT gate.     

原子—腔耦合系统中光子数分布的时间演化行为

采用量子主方程方法通过计算光子数分布随时间演化来研究一个二能级原子与单模腔耦合的系统的量子统计.在好腔和坏腔的条件下,讨论了光子数分布随纯失相、原子自发辐射率以及腔场衰减率改变的时间演化行为.研究表明无论好腔条件下还是坏腔条件下,腔场内的光子都先成亚泊松分布,最终趋于泊松分布.     

量子纠缠的理论与实践

量子纠缠是量子体系的一种奇妙特性。本文对量子纠缠的历史渊源和基本概念、近年来在理论和实践研究方面的重要进展以及在量子信息科学领域的应用前景,做了介绍与讨论,并对原子气池内的超光速传播的物理机制作了探讨。     

单光子心肌断层显像评价心肌存活(综述)

心脏心肌功能的判断对疾病的治疗和预后极为重要。心肌存活属于可逆性心肌损害，故冠状动脉血运重建术可获益。存活心肌的检测，区分可逆性和不可逆性心肌损害，具有决策价值和预后价值。通过回顾近年来单光子心肌断层显像(SPECT)评价心肌存活的各种方法以及对比研究，以综合阐述SPECT对心肌存活评价的价值和最新进展，并对SPECT的未来作一初步探讨。     

二能级原子多光子J—C模型统计性质

本文从二能级原子的双光子和K(K>2)光子Jaynes—Cummings模型出发,研究了初始处于相干态的单模辐射场与原子的相互作用,利用密度矩阵,得出了原子能级算符的平均值和平均光子数随时间演变规律,借以揭示多光子跃迁特有现象。     

远距离制备粒子的纠缠态

提出了一个远距离制备两粒子纠缠的方案，它是基于局域操作和经典通信实现的；借助于共生纠缠度讨论了纠缠操作对两粒子纠缠形式的影响；并将该方法推广到远距离制备多粒子的纠缠.     

级联原子诱导的腔光力系统的稳态纠缠特性

本文提出了一个由三能级级联原子束去纠缠双模腔场的理论方案。利用量子朗之万方程,结合激光的线性近似理论,求出此系统的稳态解。同时,采用Negativity作为纠缠判据,对系统的稳态纠缠进行了数值模拟。研究结果表明,纠缠是由原子的相干态诱导的,即使对于机械品质因子较低的坏腔,当参数取值恰当时,两模腔场以及腔场与镜子之间也都会产生纠缠。并且得出,入射率越大,纠缠越大。     

量子“猜数字”策略的优势

通过经典策略和量子“猜数字”策略的对比,说明了纠缠态协助的量子策略在降低通信复杂性中的作用和优势。     

一个新构造混沌纠缠系统的动力学分析

利用混沌纠缠的方法构造出一个新的系统,通过一系列动力学分析,验证了这个系统是混沌的。数值计算显示该系统有两个正的Lyapunov指数,这表明是超混沌的。通过局部放大的分岔图验证了系统由倍周期分岔通向混沌的过程。     

空间目标光子数密度对斑点成像的影响

空间扩展目标斑点成像的质量受到短曝光像中光子密度的限制.通过有限光子数短曝光像的模拟,对短曝光像频谱信噪比进行了计算,研究了有限光子数下大气光学系统传递函数的估计方法,光子数有限时目标振幅谱和相位谱中的有偏项影响,点源目标恢复图像的信噪比和动态范围.实验结果表明,根据斑点成像系统的参数,可以定量地确定光子密度、短曝光像数目和恢复图像的质量(分辨率)之间的关系.