几种典型环境中量子纠缠动力学的研究

发布时间：2021-10-05 10:05

　　量子纠缠是量子信息与量子计算最为核心的资源,利用这种资源可以完成经典信息系统无法完成的任务,如量子隐形传态、量子密集编码、基于纠缠态的量子密码术等。在对处于纠缠态的量子系统进行操作的过程中,要最大程度地保持初始纠缠量,这是利用量子纠缠实现量子信息和量子计算的前提条件之一。然而,真实的量子系统不可能完全脱离环境,量子系统不可避免地与周围的环境相耦合而导致量子退相干,这是实现量子信息处理的主要障碍,所以寻求在操作过程中尽量保持最大纠缠的方法就是本文研究纠缠中若干问题的动力。最近,在大量文献中提出了一种新的方法——弱测量用来保护量子纠缠,它可以通过前后测量得到一些以前无法测量的微弱信号,从而解释这些细小变化导致的奇异现象。因此,研究各种环境下纠缠的动力学性质,特别是具有非零温差热库中的开放量子系统,这不仅对理解量子纠缠的基本概念具有重要的理论意义,而且对量子信息处理与量子计算具有潜在的应用价值。本文研究的环境包括几种典型的量子信道和热库,主要内容包括以下几个方面:1.研究了在局域振幅阻尼信道下,通过弱测量和反转测量保护三能级系统纠缠的问题。我们选取初始纠缠态为Δ型,发现负本征值和纯度有相反的... 

【文章来源】：曲阜师范大学山东省

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 量子纠缠
        1.2.1 几种常用的纠缠态
        1.2.2 量子纠缠的度量条件
        1.2.3 量子纠缠度的几种定义
    1.3 量子退相干
        1.3.1 量子退相干的概念
        1.3.2 量子退相干的基本模式
    1.4 弱值、弱测量和弱测量反转测量
        1.4.1 弱值
        1.4.2 弱测量
        1.4.3 弱测量反转测量
    1.5 主方程的微观推导
    1.6 本文的主要工作
第2章 运用弱测量保护三能级系统的量子纠缠
    2.1 引言
    2.2 物理模型和动力学过程
        2.2.1 Δ 型结构的振幅退相干
        2.2.2 AD信道的动力学演化过程
    2.3 三能级系统纠缠的保护
    2.4 总结
第3章 运用弱测量保护不同量子信道中的量子纠缠
    3.1 引言
    3.2 噪声信道中的量子纠缠
        3.2.1 振幅阻尼信道
        3.2.2 相位阻尼信道
        3.2.3 位反转信道
        3.2.4 去极化信道
    3.3 总结
第4章 有限温度下运用弱测量保护振幅退相干中的量子纠缠
    4.1 引言
    4.2 物理模型和动力学过程
    4.3 三能级系统纠缠的保护
    4.4 总结
第5章 运用弱测量保护有记忆信道中的量子纠缠
    5.1 引言
    5.2 理论知识
        5.2.1 噪声信道的演化过程和初始态
        5.2.2 弱测量和反转测量
    5.3 四种记忆信道中纠缠的演化
        5.3.1 振幅阻尼记忆信道
        5.3.2 相位阻尼记忆信道
        5.3.3 位反转记忆信道
        5.3.4 去极化记忆信道
    5.4 结论
第6章 两量子比特在两个热库中的稳态纠缠和热流
    6.1 引言
    6.2 物理模型
    6.3 稳态纠缠和热流
        6.3.1 稳态纠缠
        6.3.2 热流
    6.4 总结
第7章 无旋转波近似的两量子比特在热库中的稳态纠缠和热流
    7.1 引言
    7.2 物理模型及主方程的推导
    7.3 稳态纠缠和热流
        7.3.1 稳态纠缠
        7.3.2 热流
    7.4 IHB情况和CHB情况相比较
        7.4.1 强耦合
        7.4.2 弱耦合
    7.5 总结
总结与展望
参考文献
在读期间发表和已完成的学术论文及研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Steady bipartite coherence induced by non-equilibrium environment[J]. Yong Huangfu,Jun Jing.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2018(01)



本文编号：3419520