基于超算符的腔—人造原子耦合系统的非局域性及线性熵研究

发布时间：2020-04-25 08:52

【摘要】：量子非局域性作为量子信息论中重要的一个性质,在量子编码、量子计算机等方面都有着重要的应用,是量子力学最显著的特性之一。熵作为量子信息理论的一个重要概念,可以作为系统纠缠度(纯度)的度量。本文主要研究了腔-人造原子(transmon)耦合系统的量子非局域性和线性熵,并取得了一定的结果。研究表明,系统的非局域性具有周期性,线性熵也发生周期性的涨落;当我们考虑腔场损耗时,量子非局域性会被破坏,线性熵的值也会因为损耗而趋向一个渐进值。全文具体内容如下:首先,我们介绍了与本论文相关的理论知识,主要包括了以下几方面:EPR谬误的基本理论、贝尔不等式的提出及其最大破坏、贝尔不等式的推广形式——CHSH不等式、量子非局域性的检测方法、求解主方程的超算符方法以及线性熵的定义及其性质。其次,本文介绍了系统模型,然后对于不同腔场初态的计算方法进行了简单说明,最后对我们的计算结果进行了分析和总结。主要研究了腔-人造原子(transmon)耦合系统分别在光子数态以及相干态时,量子非局域性的演化规律。最后,在论文模型基础上,应用不同腔场的初态,计算和研究了原子、场和系统的线性熵随时间的演化规律;针对我们计算的最终结果,我们进行了分析和总结。
【图文】：

硕士学位论文逡逑７邋ＭＡＳＴＥＲ＇Ｓ邋ＴＨＥＳＩＳ逡逑取参数夕＝０，邋ｐ邋＝逦４＝０，为方便起见，这里Ｘ和Ｄ都取实数，将（２．１２）逡逑入（１．１９）式，我们得到贝尔函数的表达式：逡逑／逡逑Ｂ邋＝邋１－ｃｏｓ２—邋ｅｘｐ逦－＼ｘ＼￣逡逑ｋ逦２ｙ邋Ｌ逦」逡逑Ｇ＝0。！逦｛ｊｉ邋—邋ａｙ．逦（２．１３）逡逑ｘ逦ｉ＾－ｕ邋（ｉ／？ｒ）＾＿ｍ＋ａ邋（ｉ＾ｒ）逡逑－（／？厂逦）邋ｃ＿ｍ＋ａ邋（的２）］逡逑根据（２．１３）式，我们可以研究系统量子非局域性的变化规律，式中系统原逡逑初态为激发态，场初态为光子数态。逡逑

－外RG卜＇＝１冰）４２－）１邋才）］逦（２］５）逡逑根据（２．１５）式，我们模拟出了场初态处于相干态，原子初态处于激发态的逡逑Ｂｅｌｌ函数随时间演化的图像（图２．３，图２．４）。逡逑Ｂ（ｘ，邋ｅ，，ｔ）逡逑ＭＬ逡逑ｔ逦５逦１０逦１５逦２０逡逑图２．３：贝尔函数演化图像，蓝色实线表示；Ｃ／／１邋＝邋０，黑色虚线表示／ｒ／Ａ邋＝邋０．０ｌ。Ｄ邋＝邋１邋，逡逑ｘ邋＝邋０．９９９７，l挘藉澹保福

本文编号：2640045