基于半定规划的贝尔对角态的量子导向研究

发布时间：2020-02-02 02:15

【摘要】：随着量子科学实验卫星"墨子号"发射升空,量子通信技术的发展将会受到越来越多的关注。量子通信的实现依赖于具有各种通信能力的节点和光子等基本粒子之间所产生的量子纠缠效应。量子导向是介于量子态纠缠和贝尔非定域性之间的一类特殊的量子相关形式,是量子信息的核心资源之一,描述了一对纠缠的粒子,一方通过测量其中一个粒子,对远处另一方的另一个粒子的状态实现了"导向"的现象。因此量子导向的研究对于量子网络通信的重要性是不言而喻的。对于双量子比特系统中Werner态的量子导向已经完全解决,但对于稍微复杂一点的贝尔对角态的导向研究还远远不够,尽管贝尔对角态在2个、3个投影测量算符下的导向性研究已经完成,但由于量子导向性的范围因投影测量算符不同而不同,贝尔对角态的导向研究并未涉及到多投影测量算符(算符数n=4,6,8,10)下的研究。本文主要介绍了量子导向的相关定义,量子计算、量子导向椭球、半定规划方法在量子导向中的应用形式等基础知识,同时简要介绍了双量子比特系统贝尔对角态在2个、3个投影测量算符下导向范围的判据,通过选择多面体构建多投影测量算符,将半定规划方法(SDP)方法通过Matlab编写程序计算解决贝尔对角态基于多投影测量算符下的导向性问题。最终采用SDP方法以列表和图的形式不断修正改善扩大了贝尔对角态基于多投影测量算符下的导向的范围。同时,利用此方法解决了噪声贝尔态和含4个参数的不满秩态的导向问题。
【图文】：

通过这种表示方式在量子分离和纠缠态上产生了神奇的结果。首先，逡逑它揭示出量子分离态一些新的特征称为不完全导向，，在导向楠球中并不是所逡逑有的态Ａ都可Ｗ分解的，图３－２可Ｗ形象的表明分解过程，更加重要的是这种逡逑表示方法揭示了混合态中的纠缠的复杂结构。我们发现混合态纠缠可Ｗ分解成的逡逑简单几何元素主要包括：桐球的空间定位、距离球屯、的距离、大小等。同时还可逡逑Ｗ得到态可分离的条件：当且仅当它的导向楠球体内接于一个四面体且该四面体逡逑内接于Ｂｌｏｃｈ球时态是可分离的。逡逑

本文编号：2575578