量子计算中的量子点

介绍一种利用量子点中单电子耦合自旋态的方法来实现量子计算中一个或两个量子位门的方案。在Born和Markov近似下，利用组合消相干自旋主方程计算得出量子位的超算子。     

分步实现多态量子信息的传输

两游戏参与者Alice和Bob在进行二人零和量子硬币博弈时,游戏者之一Bob可以通过对盒子里的硬币采取量子策略的操作,干扰博弈的公平性结果,进而控制整个游戏的胜负.以此理论为基础,在量子链的格点处排布上合适初态的量子硬币,通过相应量子硬币“摇动”操作,分几步让量子链一端的信息传递到另一端,从而利用量子博弈理论为任意态量子信息的传输提供了一套全新的分步式方案,并且由于量子博弈不受经典操作的影响,所以在本方案信息传输的过程中大为降低了经典行为的干扰.     

无密钥量子通信方案

提出了一种以EPR纠缠为基础,利用隐形传态进行的新的量子通信方案。此方案不需要将携带安全信息的量子位在公共信道上进行传输,提高了通信方案的安全性。而且此通信方案并不浪费纠缠资源,用于通信的粒子间的纠缠可重复使用。同时,检测偷听者需要对比更少的量子位。     

基于量子位Bloch球面坐标的量子进化算法

根据量子位的Bloch球面坐标提出的一种量子进化算法,首先使用量子位的Bloch球面坐标对量子染色体进行编码,通过量子旋转门对量子位进行更新,而对于量子旋转门转角大小的选择,提出了一种简单快捷的确定方法。在旋转、变异操作的过程中,采用了基于量子位Bloch球面坐标的新算子。数值计算结果证明,基于量子位Bloch球面坐标的量子遗传算法在搜索能力和优化效率两方面优于普通的量子遗传算法。     

量子计算与量子逻辑门

量子计算是量子信息的一个重要分支。量子计算可以通过量子逻辑门来控制和操作量子态的演化和传递,进行量子信息处理。重点阐述量子计算比之经典计算的特点及量子计算的过程,讨论了几种常用的量子逻辑门及其作用,并指出可以通过多种物理体系来实现量子逻辑门。     

基于单粒子的量子投票方案

提出了一个量子投票方案。投票者利用局域幺正操作进行投票,计票员可根据测量的结果计算出投票的结果。通过对方案的正确性和秘密性进行分析,表明该方案是安全的。而且,与采用N维量子纠缠态的量子投票方案相比,该方案只涉及二维量子态,测量较为简单,这在现有的技术条件下是更易于实现的。     

求解CVRP的改进量子遗传算法研究

车辆路径问题属于离散NP-hard组合优化问题,传统的量子遗传算法存在储存量大和易陷入局部最优解等问题。提出一种新的量子遗传算法用于最小化运输成本。设计一种将量子比特编码转换为实数的编码方法,每条染色体代表一种行车路线方案,利用改进的旋转门对种群进行更新操作,采用动态调整旋转角机制对量子步长实现自适应搜索,扩大全局搜索范围|引入一种变异操作,用于保持算法的种群多样性,从而提高算法的全局搜索宽度|采用客户节点重置和2 opt法对〖JP3〗线路进行再优化,增强算法的局部搜索能力。仿真实验和算法比较,验证了该算法的优越性和有效性。     

量子纠缠控制及消相干的研究

对量子纠缠的控制进行了阐述。当把外加控制也考虑到量子纠缠系统中去,它和被操作的系统发生纠缠,就可以实现量子操作。而对于量子位和环境组成的复合系统经过一个么正演化,最初处于纯态的子系统,由于子系统相互作用,将引起量子位的消相干,使量子位从一个纯态演化成为混合态,为人们研究量子计算机和环境的相互作用而产生消相干过程提供一个物理模型。     

辐射场与二能级原子相互作用的量子逻辑功能

利用半经典理论和量子理论研究辐射场与二能级原子(量子位)的相互作用。将量子力学体系视为量子逻辑门,得到量子体系演化的幺正变换的矩阵表示,论述把量子力学体系波函数与量子逻辑门的输入输出态统一起来的方法,得出辐射场与原子相互作用能实现量子逻辑功能。结果有利于指导在实际中选取合适的遵守量子力学定律的两态系统完成量子逻辑操作。     

量子计算及其进展

比较详细地给出有关量子计算的概念,如量子位、量子逻辑门、解相干等。评过量子计算的进展。     

二维量子阱中单电子量子比特的性质

通过求解能量本征方程,得到弱磁场作用下的二维势阱中电子的本征能量及其波函数,进而以基态和第一激发态波函数构造了一个量子比特.数值计算结果表明,量子比特内电子的空间概率密度随空间坐标和时间的变化而变化,在阱的边缘处出现的概率值为零,在其他位置相对较大;各个空间点的概率密度均随时间做周期振荡,振荡周期与阱宽有关,与外磁场无关,它随阱宽的增加而增大.     

基于两粒子纠缠态隐形传送四粒子GHZ态

通过两粒子纠缠态作为量子信道,实现了四粒子GHZ态隐形传送的方案.首先提出该量子信道处在最大纠缠态时的传送,其次对两粒子纠缠为非最大纠缠态时的传送情形进行研究.通过相关的测量与操作,并且引入相应的辅助粒子,可以成功地实现隐形传送.相比于以往的传送方案,本方案不仅节约了量子信道的纠缠资源,而且操作也相对简单.     

磁量子结构中电子自旋极化输运性质的研究

研究了双磁垒量子结构中,磁场强度和偏压大小对电子自旋极化输运的影响。结果表明:零偏压下,电子在反平行等强磁垒结构中输运不会产生自旋极化;电子传输的阈值能量随磁场强度或偏置电压的增大而增大;在一定的磁场强度和偏压大小下,比较由半导体InAs和GaAs两类材料构成的量子结构中电子输运自旋极化度,发现它们的电子输运自旋极化度都随入射能量的增大而呈振荡衰减趋势,朗德有效因子高的InAs材料比GaAs的自旋极化度高出一个数量级。     

磁调制量子结构的自旋过滤特性

基于杂化磁调制量子结构,我们从理论上提出了一电子自旋过滤器,并研究了其自旋输运性质.实验上,其可以通过在半导体异质结表面沉积磁化方向不同的铁磁条带形成.通过对真实InAs 材料系统的计算,发现这种系统具有很强的电子自旋极化效应,其自旋极化度在共振时几乎达到100%.因此,该结构可以用于电子自旋过滤器.     

量子信息中量子态的矩阵表示

用矩阵表示量子信息中的量子态便于进行量子并行计算。本文以矩阵及变换理论为基础,对纯态、混合态、缠绕态及量子相干叠加态的矩阵表示进行分析,所得结果有助于加深理解量子理论。     

四能级原子与双模腔QED作用实现Fredkin门功能

通过四能级原子与双模腔QED系统的谐振作用,提出实现三量子位Fredkin门功能的方案,其中原子量子态作为控制位,两个腔模量子态作为目标住.对方案的实验可行性进行讨论.     

量子信息学中的量子态

量子力学和信息科学结合产生了量子信息学。在量子信息学中人们利用的是量子态本身，其基本任务是量子态的存储、操纵、传输与读出。在实现信息处理的过程中，量子态叠加原理、量子纠缠和量子退相干等基本原理和基本概念应当充分考虑。     

量子计算中态的叠加

探讨量子计算中态的叠加引起的干涉相长和干涉相消,分析量子态的演化过程。     

量子真空的哲学问题

量子场是物质的基本形态，量子场论是现代物理学的基本理论，而量子真空正是最低能量状态的量子场，这使得量子真空的研究，成为目前引人注目的自然哲学尖端课题。本文从真空是物质的一种形态、空间度量的断续性、时间度量的断续性、基本作用规律的量子性及统一性、物质结构基元的存在性等五个方面，讨论了当今关于量子真空的本体诠释。