多体开放系统纠缠动力学研究

发布时间：2017-12-11 00:32

  本文关键词：多体开放系统纠缠动力学研究

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【摘要】：量子纠缠不仅是量子力学区别于经典力学的重要特征之一，也是量子通信和信息处理的主要核心资源。所以许多量子通信和信息处理任务如量子隐形传态、量子密集编码、量子密钥分配等，都需要量子纠缠来得以实现。但现实中的物理系统，都不可避免的与环境发生相互作用，由此导致的退相干将破坏整个量子系统的纠缠资源。因此，关于开放系统中纠缠动力学的研究，不仅可以加深人们对量子物理基本问题的认识，而且对于量子信息技术的发展具有指导意义。 本文主要研究了在三重J-C模型中真正的三体纠缠动力学与两比特纠缠态的鲁棒性，取得了一些有意义的成果： 1.通过有效的高精度共轭梯度数值计算方法，对三重J-C模型中任意三体系统的真正三体纠缠（three-tangle）动力学和纠缠转移进行了研究。在三重J-C模型中包括三个相同的二能级原子A, B和C，原子的初态制备为一种对称的GHZ-like态或者一种非对称的GHZ-like态，三个原子分别和相同的腔a, b和c耦合。研究结果显示原子间的纠缠会转移到腔之间的纠缠，不同的原子初始态会产生不同的真正三体纠缠动力学行为。也就是说，，如果原子的初态是一种对称GHZ-like态，真正三体纠缠会出现纠缠突然死亡，而如果原子的初态是一种不对称GHZ-like态，真正三体纠缠不会出现纠缠突然死亡。 2.通过解析和蒙特卡罗模拟方法，对任意两比特系统的退相干过程进行了系统的研究。在研究中，我们选择了三种具有代表性的退相干模型，即退极化通道、退位相通道和振幅阻尼通道。在论文利用的鲁棒性定义就是在这样的退相干通道下看量子系统能够保持纠缠态所能容忍的最大的噪声的能力。用纠缠度量concurrence，我们通过解析方法研究了Bell-like态的退相干过程，又通过蒙特卡罗方法随机模拟了大量两比特量子态（包括混合态）的退相干过程。研究结果表明具有相同初始纠缠的两比特量子态的鲁棒性并不完全相同，其中Bell-like态的鲁棒性最强，也就是说Bell-like态的退相干过程是所有两比特量子纠缠态的退相干过程的上界。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O413.1

【参考文献】

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1 Yan Chang;Shibin Zhang;Lili Yan;Jian Li;;Deterministic secure quantum communication and authentication protocol based on three-particle W state and quantum one-time pad[J];Chinese Science Bulletin;2014年23期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 满忠晓;多体量子系统纠缠动力学的研究[D];曲阜师范大学;2010年

本文编号：1276521