文档介绍：曲阜师范大学
硕士学位论文
腔QED中原子纠缠和量子逻辑门设计的研究
姓名:杨奎三
申请学位级别:硕士
专业:理论物理
指导教师:夏云杰
20070401
摘要关键词:纠缠;腔涣孔用牛皇芗だ韧ǖ溃曲阜师范大学硕士学位论文受激拉曼绝热通道是一种运用两束或两束以上部分重叠激光来诱门进行了研究,主要内容如下:三能级原子与双模量子腔场的拉曼耦合模型,利用部分转置矩阵负本征值方性,并且演化规律受到两原子初始状态、腔模初始光子数影响。对于特殊的原子扔态,两纠缠原子会一直处于最大纠缠态而与光场初始光子数无关。与免了原子激发态自发辐射影响,因此该模型中两原子纠缠可以保持更长时光腔中绝热通道技术。在此方案中,我们利用直接技术实现了量子门和牛皇抢猛ㄓ昧孔用偶现械幕久爬垂乖焖牵源方案所使用激光脉冲数日大大减少,操作时间也随之缩短。此外,由于在绝腔量子电动力学际跆峁┝艘恢钟行Т砉庥朐酉嗷プ饔玫方法,用它来实现量子信息的方案被认为是当前很有前途的理论方案之一。导原子或分子中电子布居转移的方法,是操纵原子和分子的一种有效工具。本文分别对双模腔中原子量子纠缠特性和利用受激拉曼绝热通道设计量子谠辞籕中甉蛐P突∩希芯苛肆礁鼍啦鳤型法计算了两原子纠缠随时间演化特性。结果表明:两原子鲥缠演化呈现周期标准模型相比,由于参与纠缠的是三能级原子两个基态,避颐翘岢隽艘桓黾虻サ闹票付嗔孔颖忍亓孔用欧桨福朔桨咐昧热条件下系统中原子自发辐射和腔模耗散可以忽略,所以从理论上说此方案避免了退相干。最后,我们还指出此方案可以用来实现光子量子比特门。闽。
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学科一量子信息学。而今,它已经发展成为包含量子计算机⒘孔油ㄐ第一章绪论§量子信息学简介§.孔有畔⒌闹匾W试础!A孔泳啦产生并发展起来呢紫龋谖锢硌Я煊颍兰统踅⒌牧孔恿ρЭ诰仅引起了人们对量子计算机的更大兴趣,而且促使了一种新型加密方式——曲阜师范大学硕士学位论文量子信息学渴撬孀帕孔恿ρг谛畔⒖蒲е械挠τ茫鸾サ亟⒉⒎⒄起来的一门新兴学科,是当前科学研究的一大热点。那么这门学科为什么会产生提供了物理基础,而对单量子系统的控制又为其提供了一定的技术支持。其次,在计算机科学上,随着电子器件越做越小,量子效应影响越来越明显,迫使人们利用量子力学原理去构造新型计算机。更值得关注的是,世纪年代中期发现了量子因子分解算法【亢虶孔铀阉魉惴╗,这两类算法展示了量子计算从根本上超越经典计算机的计算能力和在信息处理方面的巨大潜力,这就更加争强了量子计算机的吸引力。另外,在密码学上,目前广泛采用的公钥密码系统【在量子计算机面前也不再安全,这不量子密码术的产生。正是在上述种种原因共同作用下,才催生出这门崭新的土孔用苈胧醭暗榷喔鲅芯糠较虻囊桓雠哟蟮难Э铺逑怠它在量子信息技术中有着重要应用,对它的研究是当前量子理论的一个前沿热点方向。纠缠这一概念是基于年量子力学创始人、、提出的鹈蚐猫态佯谬产生的。早期对量子纠缠态表现出来的量子非局域性研究大多停留在哲学层次上,直至Ⅱ年提出著名的不等式【才使得量子纠缠态的非局域性可以通过实验来验证。不等式也成为在实验上对量子纠缠态纠缠判据、纠缠度量和量子纠缠态制各是量子纠缠的主要研究方向。在量子纠缠嵌啾忍叵低乘赜械牧孔有灾省可操作的第一个数学判别准则。
§.孔有畔⒀У闹匾7种А!A孔蛹扑概率为捌为自旋向上和自旋向下的叠加,趂其中汀问歉词根据量子力学中态叠加性,这些双态量子系统的量子态可以是蚮的线可以用自旋系统来实现量子比特,用自旋向上态焙妥孕蛳绿琁来思次8玫チ孔颖忍厮牧孔有畔ⅰ蚃来表示。需要注意的一点是,经典比特所处状态是确定的,也就是衞纠其中,口和∥是复数,且。量子比特状态是二维复空间中的向量。特殊状态是计算基态,是构成这个向量空间的一组正交基。我量子状态的有限信息。在测量量子比特时,我们得到。的概率为陋5玫的曲阜师范大学硕士学位论文共生纠缠度和部分转置负本征值等。近几年来,关于量予纠缠态制备也已推导验证并付诸实施了许多方案,缠态【】,热撕团私ㄎ暗肜眉ɑ啦ü庾釉捶直鹗迪了多光子极化纠缠态。孔颖忍比特蔷浼扑愫途湫畔⒌幕靖拍睿伤低忱垂钩桑低状态用来标志。与此类似,在量子信息学中建立了量子比特的概念,它由双态量子系统来实现。对应经典比特,量子比特的两个可能状态用说,要么是C词,不能既是质。而量子比特与经典比特有本质区别,性组合,称为叠加态。所以量子比特记作通过测量量子比特来确定它的量子状态,即得到口和口的值,只能得到关于描述此量子系统。这样,系统自旋态可用来表示量子位:任一自旋态可表示单量子比特可以用一个双态量子系统来实现,那么相应的多量子比特如纠缠度量方面,当前主要的纠缠度量方法有部分熵纠缠度、相对熵纠缠度、等提出了