量子逻辑门的构建、纠缠态的制备和热纠缠度量
发布时间：2021-07-13 11:50
量子理论与信息科学的结合产生了量子信息科学。量子计算机和量子通信成为人们当前的研究热点课题之一。其中,量子计算机的优越性体现在量子并行计算上,从而可以进行超快速计算和模拟量子系统,并能解决经典计算机无法解决的问题。本博士论文着重研究了量子逻辑门在离子阱中的实现、在腔QED 中量子态的制备以及自旋-1/2 系统中量子纠缠态的度量等问题。实验上通过级联的量子逻辑门来构造量子计算机。任意量子门都可以由二比特控制非门（CN 门）和单比特旋转门（R 门）组成。因此,人们致力于研究如何实现CN 门和R 门。我们提出了一种在离子阱中实现CN 门的简单方法。离子的内态作为一个目标量子比特,内部基态|g> 和激发态|e> 分别表示|0> 和|1> ,离子的声子数态|0> 和|1> 作为控制比特。用两束互相垂直的激光同时控制一个被囚禁在直线阱中的离子,调节沿X 方向和Y 方向的耦合系数,选择合适的演化时间,使耦合系数和Lamb-Dicke（LD）系数满足一定的关系,在子空间{|0>| g> ,|0>|e>,|1>|g>,|1>|...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
1描述激光对囚禁在阱中的冷离子操控的示意图
图 3.2.1 温度 T=0 时纠缠度随耦合强度系数 b 的变化。（取自 Nielsen e-print quant-ph/0011036）后来，O’Connor 和 Wootters 研究了满足置换对称性的海森堡 XXX 模型中基态的纠缠度[52]。王晓光等人研究了一维多粒子 Heisenberg 模型中，相邻粒子和次近邻粒子的纠缠度，考虑温度、耦合系数、外加磁场和均匀磁场、随粒子位置变化的磁场、以及其他因素对纠缠度的影响。王 晓 光 等 人 研 究 指 出 [47] ， 在 各 向 同 性 海 森 堡 XXX 模 型 中 ，( ) ( )∑∑==++=++NiziNiyiyixixiHJBJB1111, σ σσσσ(3.2.12)由于满足周期边界条件，即 N +1≡1，所以这个模型具有置换对称性。耦合系数的正负值分别对应于反铁磁和铁磁情况。热纠缠完全由与内能有关的配分方程决定。在一般情况下，热纠缠不仅和配分方程有关，而且同本征值和本征态有关。在量子
+ ==+++ + =+ + +++ ++ ==+ ++ + + ++ echTJxyqepeeechTJechTJzqepeechTJechTJeechTqeJuvpeTJTJTJJJJTJJJTJTJTJJJTJJJTJTJTJTT21323243431213232431212122122124343232232223222231211112222222122221222222122221222（4.1.4）用类似的方法可以得到粒子 4 和粒子 3 之间纠缠度的解析式。对于正四面体晶体，12J = J，两粒子间的纠缠度 concurrence 满足C =C=C=C=C=C=C121314232443。当没有外加磁场时，铁磁体（ J <0）的基能量是 4J，对应的基态是10 ，两粒子之间基态的纠缠度是 1/3。
本文编号：3282004
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
1描述激光对囚禁在阱中的冷离子操控的示意图
图 3.2.1 温度 T=0 时纠缠度随耦合强度系数 b 的变化。（取自 Nielsen e-print quant-ph/0011036）后来，O’Connor 和 Wootters 研究了满足置换对称性的海森堡 XXX 模型中基态的纠缠度[52]。王晓光等人研究了一维多粒子 Heisenberg 模型中，相邻粒子和次近邻粒子的纠缠度，考虑温度、耦合系数、外加磁场和均匀磁场、随粒子位置变化的磁场、以及其他因素对纠缠度的影响。王 晓 光 等 人 研 究 指 出 [47] ， 在 各 向 同 性 海 森 堡 XXX 模 型 中 ，( ) ( )∑∑==++=++NiziNiyiyixixiHJBJB1111, σ σσσσ(3.2.12)由于满足周期边界条件，即 N +1≡1，所以这个模型具有置换对称性。耦合系数的正负值分别对应于反铁磁和铁磁情况。热纠缠完全由与内能有关的配分方程决定。在一般情况下，热纠缠不仅和配分方程有关，而且同本征值和本征态有关。在量子
+ ==+++ + =+ + +++ ++ ==+ ++ + + ++ echTJxyqepeeechTJechTJzqepeechTJechTJeechTqeJuvpeTJTJTJJJJTJJJTJTJTJJJTJJJTJTJTJTT21323243431213232431212122122124343232232223222231211112222222122221222222122221222（4.1.4）用类似的方法可以得到粒子 4 和粒子 3 之间纠缠度的解析式。对于正四面体晶体，12J = J，两粒子间的纠缠度 concurrence 满足C =C=C=C=C=C=C121314232443。当没有外加磁场时，铁磁体（ J <0）的基能量是 4J，对应的基态是10 ，两粒子之间基态的纠缠度是 1/3。
本文编号：3282004
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