纠缠态的制与浓缩.pdf

摘要方面已有重要进展,但距离实际的量子信息处理的需要还有相当的差距。另一方面。量子系统与环境之间的耦合导致系统的消相干,这是量子信息处理一个致命的弱点。针对此问题,量子纠错码与纠缠纯化方案相继出现。但现有的量子纠错和纠缠纯化方案的适用范围极窄,所以在本论文中,我们将探索更有效的纠缠态的制备与纯化方案。主要成果有:们籕技术,提出了制备三腔和多腔纠缠姆桨浮8方案的优点在于利用几何的方法将以往方案中固有的原子通过不同腔的序列的过程转化为原子只需通过一个确定的区域,减少了啦炕嗍鞘笛榱孔有畔⒅械囊桓鲋匾N侍狻N颐抢们籓技术,∥类态和嗵的纯化方案。其优点在于,只需调节原子和场之间的相互作用时了实现未知原子态隐形传态的物理方案,所利用的量子通道分别为两原子非最大纠缠态和三原子矿类态。量子信息是二十世纪八十年代发展起来的,由量子力学和信息科学相结合而形成的一门新兴学科。量子信息具有给现有的信息产业带来划时代革命的潜力,不仅受到科技界的重视,而且受到军方的关注。在量子信息处理中,纠缠态发挥着极为重要的作用。虽然在纠缠态的制备操作的步骤,降低了难度提高了可行性。间即可。魑Sτ茫谠雍偷ツG怀≈涞墓舱裣嗷プ饔茫颐翘岢纠缠态的制备与浓缩
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近年来,对量子力学基础的研究引出了另一个新的领域一量子信息技术。言用到复合系统时,会出现一种非常迷人的现象——量子纠缠。量子纠缠是指一旋在同一时刻可能指向两个截然相反的方向。更为有趣的是,当此叠加原理应个复合系统的状态不能够描述为各子系统状态的直积态,即各子系统之间存在着一种极微妙的关联。当两个经典系统发生相互作用后,每个系统均可由自己单独的状态来描述。然而,当两个量子系统相互作用之后,则不能单独由自身的状态来描述该系统,而只能用两系统本征态的直积态的线性叠加来描述,这就是量子系统相互作用所导致的量子纠缠。而且,这种关联不会因为两纠缠体系的空间分离而消失,这正是纠缠态的非局域性的体现。。。现代的信息都是以经典的方式存储,当然还有另外一种思路,就是将信息以量子的方式存储在量子系统中。这样会导致什么样新的结论呢嗣欠⑾郑桓两种状态而且可以处于蚃态的任意叠加态。也就是说该量子系统同时具有处于騄态的可能性,而此特殊性无经典对应。量子信息是二十世纪八十年遵从的物理规律不同,使得量子信息能够完成许多经典信息所无法完成的功能,如绝对保密通信和超大容量存储等。量子纠缠的非局域关联使得纠缠态不论在对量子力学的理解方面还是在量子信息论中都发挥着极为重要的作用。虽然对量子力学的本质的讨论仍在继续R唬ǜ嗟哪抗饣故潜晃诹孔有畔⑸稀>啦丛诹孔有畔⒋碇杏凶胖匾应用,如量子计算和量子通信。基于对纠缠态的操作,我们可能构建一种比经在量子理论中,叠加原理扮演着极为重要的角色。一个量子系统可以处在某一力学量的不同本征态的线性叠加态。正因为如此,才出现了一个粒子在同一时刻可能出现在空间上的一个位置也可能出现在另一个位置,一个粒子的自之间关于量子力学是否完备的著名对话使得人们对存在于两纠缠系统之间的经典系统只能处在蛘逬这两种状态,而量子系统则不仅可以处于蛘逬代发展起来的,是量子力学和信息科学相结合的产物。量子信息和经典信息所纠缠态的制备与浓缩
典计算机具有更强大功能的量子计算机牧孔铀惴ǖ姆⑾质刮颐悄芄灰比以往算法快闹甘畏奖兜乃俣冉写笾适蚴椒纸猓馐沟昧孔蛹扑愕氖得到实现和验证,如年奥地利实验小组第一个在实验上实现了未知量子态的隐形传送”,以及年量子密集码的实验演示”等。量子信息处理虽已有实验上的进展,但还未能从根本上突破。究其原因,主要是因为高纠缠度纠缠源的产生技术“。勾τ谄鸩浇锥危共荒芄徊瓿闪孔油ㄐ藕土孔蛹扑愕母质量的纠缠源。所以,寻找更加有效的产生纠缠源的物理方案仍然是量子信息中的重要研究课题。故探索更有效的制备纠缠态的物理方案是本论文的主要内在量子通信和量子计算中,另一个需要克服的难题就是量子态的消相干。由于在对量子系统实施操作的过程中不可能将其与周围的环境隔离开,使得量子态与周围环境相互作用不可避免,从而导致量子系统的消相干。这使得初始处于纯态的量子系统逐渐演化为处于混合态的系统,使得初始时刻的最大纠缠态演化为混合纠缠态甚至非纠缠态,严重阻碍了依赖于量子相干和纠缠的量子通信和量子计算的实现。为了克服消相干过程,人们找到了相应的克服消相干的办法,提出了量子纠错“和纠缠纯化”。前者针对量子计算而言,而后者则主要就量子通信而言。在不失真量子隐形传态中,被发送者和接收者所分享的纠缠对应为最大纠缠对,而纠缠态不可能通过局域操作来产生,事先