量子Zeon效应及其在量子通信中的应用.pdf

摘要量子信息是�量子力学和信息科学相结合而发展起来的新兴学科,主要���子通信和量子计算两部分纽成。近年来量子信息凶其独特的优越性而受到人们的普遍关注。其��孔油ㄐ庞捎诰哂薪细叩氖导视Τх嗉壑担��诹孔有畔⒔碚加屑�其重要的地位。此外,近年来量子��效应在量子通信领域中的应用已经取得了实质性的进展,同时发挥着比较重要的作用。在量子通信过程中,基于量子��效应人们主要研究的是量子态保存,纠缠态保护,纠缠制各和纯化,量子纠错以及克服消相干效应等,并提出了许多新颖的可行方案。目前,人们对量子��效应的研究基本上只针对初始态为纯态的量子系统。然而现实存在的量子系统由于不可避免地与其周围环境相耦合而处于混合态,因此研究混合态系统的量子��效应将更加具有实际意义。另外,多维量子系统的演化过程是比较复杂的,但其更加接近于实际存在的物理模型。同时关于多维系统的量子��效应的研究比较少见,多数只关注���低场<�诖耍�韭畚�基于量子��效应的基本原理分别研究混合态系统和多能级系统量子��效应的存在性问题,以及其在量子通信巾的应用。主要研究内容如下:��偕璐嬖谝欢跃啦�W樱�蔽颐堑ザ揽悸瞧渲幸桓隽W邮保�渥刺�涫�是一个混合态。若对两粒子系统进行频繁的测量,最终我们感兴趣的粒子的状态将以~定概率仍处于其初始混合态上,而当测量次数足够大时此概率将接近于��凶而可证明混合态不稳定系统量子��效应的存在性;��悸侨�值湫偷娜�芗读孔酉低臣慈耍�汀��秃图读P腿�芗对�樱�基于量子��效应的基本原理,验证了三能级系统中量子��效应的存在性。同时,在此基础上拓展到高维量子系统,也可证明量子��效应在高维系统中的存在性;���诹孔覼��вΓ�岢鍪迪衷冻叹啦�炕�男碌母咝�锢矸桨浮@�空分离的两用户分享一对非最大纠缠粒子对,两用户分别引入辅助粒子。在对辅助粒子和纠缠粒子实施联合幺正操作后,分别对各自的辅助粒子实施频繁的测量,使辅助粒子仍处于初始态上,这样就实现了对纠缠粒子对的所谓类��痩��量。该类��测量会使远程纠缠粒子对的纠缠概率地提高。关键词:量子��效应;投影测量;混合态:类��测量
甒���������甀�������瓼�����,������������������������.����,�������������������.埘����甒���,�����,�����������猟���������瑀������甀�����,���甅������������.��������������甅����,������瑆�����琣����瓺�������琤��������,����������,�������������������.��������������甌�
瞚����������,�����,������.������.���������弱�������������:�������;�����������籑��������.����,�������,����.����瑆���—���������.�������������甌���,���—�����籫�����醐��
第�铝孔有畔⒒�≈J�引言情况下的量子��效应更加具有实际意义。故此,对混合态系统的量子��效应的研究将是本论文的主要内容之一,对其的研究将为利用量子��效应进行纠缠纯化的研究提供必要的理论储备和基础知识。��量子信息学起源于上个世纪八十年代,主要由量子通信和量子计算两部分组成。它是量子力学和电子信息科学技术相结合而形成的一门新兴学科�,�。量子信息具有计算速度快、存储容量大、安全性高等优越性,凶而,近年来受到人们的广泛关注。而量子通信在量子信息领域中是首先走向实际应用的分支,在量子信息巾具有极其重要的地位。在量子通信领域里,人们主要研究的有量子隐形传态、纠缠交换、纠缠制备和纯化、量子巾继技术和量子编码等。日前,量子通信主要是以偏振光子作为信息的载体,以纠缠光子对作为传输的量子通道。近年来,在量子通信中有关保存量子态���;ぞ啦�琜��,纠缠制备����和纯化����,量子纠错����以及克服消相干效应����等涌现出许多新颖而有实际意义的方案。其中将量子��效应应用于量子通信过程已经取得了实质性的突破����,该效应在量子通信领域中发挥着重要的作用,已经成为人们研究的热点。关于量子��效应的基础研究大多数只关注不稳定系统的初态是纯态的情况,同时人们已经从理论上证明了不稳定系统处于纯态情况下的量子��效应的存在性����。而对于初始时刻处于混合态的不稳定系统的量子��效应却未见报道。但是,实际存在的量子系统因与其周围环境的耦合都是处于混合态,所以研究初始时刻处于混合态的不稳定系统的量子��效应将比仅仅考虑纯态此外,我们知道,目前人们对量子��效应的研究基本都是围绕����