量子计算中密度算子的基础理论及性质研究

发布时间：2022-01-08 18:37

　　密度算子是量子计算中的一个重要概念,它不但可以描述纯态量子系统,还可以描述混合态量子系统。并且,在密度算子基础上引伸出的约化密度算子量既可以刻画状态未知的量子系统,也可以刻画复合量子系统中的子系统的量子状态。进一步讲,密度算子和约化密度算子作为量子计算中的基础量在量子噪音和量子纠错、系统的测量、量子算法等领域中都有非常广泛的应用。给定一个复合量子（物理）系统,首先,用密度算子和约化密度算子这两个量来刻画清楚复合系统中的量子状态;其次,基于量子状态的表示形式、密度算子和约化密度算子的性质来分析量子系统中其他物理量的性质;最后,将从量子系统中研究出的物理量性质用于解释现实生活中的现象,使人们生活更便捷。在这个过程中,显然密度算子和约化密度算子起着关键的基础性作用。同时,这也激发了对密度算子和约化密度算子及其性质进行完善的动力,以便对量子（物理）系统的性质进行更加详细、透彻的分析和应用。本文的主要研究结果有:（1）给出了纯态和混合态下密度矩阵奇异值分解形式、幂形式和若尔当标准形。基于密度算子若尔当标准形的表示形式,推出了密度算子不是酉矩阵的条件。同时,证明了在任意双体复合量子比特系统中,其子... 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

量子比特的Bloch球面表示


本文编号：3577074