四量子比特W-GHZ混合态在噪声环境下的完全可分离性研究

发布时间：2021-05-07 23:19

　　量子信息学是一门由量子力学和经典信息学相结合的新兴交叉学科,是近年来最具发展前景的学科之一。由于它蕴含着巨大的实际应用价值,因此吸引了众多的关注和研究。量子纠缠作为量子信息理论中一种非常重要的物理资源,存在于绝大多数的量子信息应用领域,例如:量子超密编码,量子密钥分发以及量子隐形传态等等。量子纠缠也就自然而然地成为了研究量子信息理论的核心问题之一,对它的研究大多集中在解决多体量子纠缠问题上。又因为多体量子纠缠具有多粒子数的特点,这使得在研究过程中将面临不同的纠缠特性,即完全可分离态、部分可分离态以及真纠缠态。目前,对两个常用量子态——四量子比特W态和GHZ态的纠缠特性已经有了初步的研究结果,但还没有对其四量子比特W-GHZ混合态的纠缠特性进行过相关理论研究。本文将对四量子比特W-GHZ混合态在噪声环境下的完全可分离性进行研究。我们在比较一些已有纠缠判定准则的优点和不足后,决定选用纠缠见证者的方法来研究该量子态的完全可分离性。本文主要研究内容的第一部分将详细说明完全可分离的必要性证明过程,我们首先对被研究的量子态进行简要介绍,接着从最优纠缠见证者和匹配纠缠见证者两个步骤推导完全可分离必要... 

【文章来源】：浙江工商大学浙江省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 量子纠缠发展过程
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文主要研究内容和难点
    1.5 本文章节内容安排
第2章 量子信息基础理论
    2.1 量子比特
    2.2 量子门
    2.3 密度算符和密度矩阵
        2.3.1 密度算符
        2.3.2 密度矩阵
    2.4 量子态
        2.4.1 量子纯态
        2.4.2 量子混合态
    2.5 本章小结
第3章 量子纠缠及其判定准则
    3.1 量子纠缠态
        3.1.1 纯态纠缠
        3.1.2 混合态纠缠
    3.2 多体量子纠缠
        3.2.1 多体量子态的完全可分离性
        3.2.2 多体量子态的部分可分离性
    3.3 常见的量子纠缠态
        3.3.1 GHZ态
        3.3.2 W态
        3.3.3 Dicke态
    3.4 量子态的纠缠判定准则
        3.4.1 Schmidt分解准则
        3.4.2 PPT准则
        3.4.3 CCNR准则
        3.4.4 约化密度矩阵判据
        3.4.5 局域不确定关系准则
    3.5 纠缠见证者
        3.5.1 纠缠见证者的定义
        3.5.2 最优纠缠见证者和匹配纠缠见证者
    3.6 本章小结
第4章 四量子比特W-GHZ混合态在噪声环境下的完全可分离必要性
    4.1 四量子比特W-GHZ混合态在噪声环境下的表示
    4.2 完全可分离的必要性计算
        4.2.1 计算最优纠缠见证者
        4.2.2 计算匹配纠缠见证者
    4.3 靠近GHZ态部分的纠缠见证者表达式
    4.4 靠近W态部分的纠缠见证者表达式
    4.5 本章小结
第5章 四量子比特W-GHZ混合态中间部分在噪声环境下的完全可分离充分性
    5.1 完全可分离的充分性研究思路
    5.2 完全可分离的充分性计算
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研工作


【参考文献】：
期刊论文
[1]量子态可分离性的特性函数准则[J]. 陈小余,蒋丽珍.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2018(02)
[2]基于腔QED的原子纠缠态的制备过程[J]. 苏晓琴,肖云峰,聂合贤,王金来,辛俊丽.  湘潭大学自然科学学报. 2009(03)
[3]量子测量问题的研究及应用[J]. 孙昌璞.  物理. 2000(08)
[4]隐变量与包卷序[J]. D.玻姆,张桂权.  哲学译丛. 1999(01)

博士论文
[1]量子纠缠的判定与度量[D]. 张成杰.中国科学技术大学 2010

硕士论文
[1]戴维玻姆整体论思想研究[D]. 聂楚杉.华中科技大学 2010



本文编号：3174229