基于腔QED的量子纠缠态的制备及应用

量子纠缠态是一种重要而有用的物理＂资源＂,在量子计算和量子通信中起着极为重要的作用。在量子通信中,信息的处理离不开量子态及其演化。量子纠缠态是各种量子态中最为重要的一种,它用于检验量子力学的基本原理,也是实现量子通信的重要信道,所以纠缠态的制备和操作就显得特别重要。探讨了腔量子电动力学（腔QED）的理论方案,在给出量子纠缠态的定义和度量的基础上、理论上实现了在共振相互作用腔QED中两原子纠缠态和多原子纠缠态的制备,并简要介绍量子纠缠态在量子信息中的应用。     

利用腔QED中的超导量子干涉仪实现量子态的远程制备

根据腔量子电动力学（QED）技术,利用放置在微腔中的超导量子干涉仪作为量子信息的载体,实现了单粒子量子态和两粒子纠缠态的远程制备,并推广到N粒子纠缠态的远程制备．研究表明只需要执行单粒子测量并能以概率1成功地实现量子态的远程制备．方案的实验可行性袁明：腔场态最终处在真空态,系统的消相干效应能够在一定程度上得到抑制．     

基于混态Bell态通道的量子远程态制备

提出一种利用混态纠缠态作为量子通道实现任意纠缠态的量子远程制备方案。混态是一个混合的Bell态,这在量子信息过程中比纯态作为量子通道更具有实际意义。我们从Lindblad主方程出发研究[L3z,L3,z]-型的噪声通道的量子远程态制备方案,并对这种量子远程态制备的保真度和概率进行讨论。     

基于量子随机行走的两光子Bell态测量

量子纠缠态是量子信息和量子通讯领域中的核心资源,实现量子纠缠态中的完全Bell态测量,将对量子信息学的发展有重要的意义.本文,我们基于量子随机行走提出了一种实现双光子Bell态测量的物理方案.基于该方案的操作过程有明显的简化,本方案在实验上具有一定的可行性和指导意义.     

波函数的现象学审视

波函数不仅仅是描述微观粒子的状态,波函数作为微观粒子的量子存在(量子实在),并与作为存在者的量子实体有一个存在论差异.量子存在使微观实体是起来.量子技术使量子存在转变为量子存在者,技术(包括量子技术与经典技术)使量子存在转变为经典存在者.量子信息与量子实在是统一的.     

实现纠缠交换的基本方案

阐述了量子隐形传态及量子纠缠交换的基本理论,通过单光子的量子纠缠交换、连续变量纠缠交换实证说明纠缠交换的机制,纠缠交换可使得从未直接发生相互作用的量子系统产生纠缠,利用纠缠交换可达到实现信息传递的目的,纠缠交换是目前信息学中实现信息交换非常重要的途径之一。     

基于可调腔量子电动力学系统中多比特纠缠态的制备

量子纠缠态是量子信息处理和量子通信领域中的核心资源.在量子计算机的硬件研究中,超导系统具有较为突出的优势,本论文结合该系统最新的实验进展,提出了在可调腔量子电动力学系统中实现多比特量子纠缠态的制备方案,频率可调的超导腔与相位比特之间的耦合作用形成XY形式,通过调节腔场的频率依次与不同的比特一个接一个地共振作用,并控制合适的作用时间,将会便捷地实现纠缠态制备.基于该系统可控制强、相干性好、易扩展等优点,本方案在实验上具有一定的可行性和指导意义.     

量子论的一种进化论解释

W.Schommers在《时空与量子现象》一文中通过引入量子论的新表象,把时空视为物理实在过程几何描述的辅助因素,物理过程不是发生而是被投影到时空中。变异、自然选择和进化等概念可以在量子水平上得到描述。波粒二象性、测量问题等具有了新的含义,实在由诸如动量和能量之类的变量来描述,时空描述只是实在的图象。实在的对象与过程通过与我们感觉器官的相互作用得到表象,时空现象从属于知觉器官。     

量子光学和量子信息科学的一次革命性技术腾飞——纠缠态光场及连续变量量子通信研究

十九世纪形成的经典电动力学理论,导致了二十世纪电子学与电子产业的飞速发展,随着科技水平的不断发展与进步,量子力学已间接应用于众多高科技领域,然而,迄今为止量子光学和量子信息科学尚未作为一种“资源”被直接利用。2007年2月27日,在人民大会堂召开的科学技术奖励大会上,由山西大学完成的“纠缠态光场及连续变量量子通信研究”项目,获得2006年度国家自然科学奖二等奖,此项目研究连续变量量子纠缠资源在量子通信和量子测量中的应用。国际学术界预测,量子物理可能提供的信息容量,信息保密度,测量精确度及运算速度等,均是经典物理不可比拟的,因此量子信息科学必然会成为未来高科技发展新的物理基础,从而引发一次革命性的技术腾飞。     

对量子纠缠度描述的思考

从量子纠缠的基本概念出发 ,简要地介绍了目前对量子纠缠研究的理论方法及成果 ,并对这些理论方法进行分析 ,认为 ,目前该领域的理论和方法对多体纠缠的描述仍未真正的解决 ,从而提出解决该问题的简要方案     

外场驱动下腔QED中实现量子纠缠交换的方案

提出了一种外场驱动下在腔QED中实现量子纠缠交换的方案.在纠缠交换的过程中,不用考虑腔场耗散和外界热场环境的影响,也不需要对原子进行Bell基测量,而且最终能成功实现交换的几率为1.0.同时这种方案也可以用来实现开放目标的量子隐形传态,成功传送的几率也为1.0.     

海森堡模型中的量子纠缠

量子纠缠是量子信息处理的重要资源,海森堡模型是一种简单的能够在固态系统中实现的模型,研究海森堡模型中的纠缠将极大地推动固态量子计算机的发展。本文简单介绍了海森堡模型,外磁场和Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用参量对系统纠缠的影响,以及现阶段的研究进展。此外,文章还进一步提出了在该领域的研究中需要解决的一些问题。     

量子通信及其进展

量子通信是量子信息中的一个重要分支。文章简要介绍了量子通信的理论框架，包括量子纠缠、量子不可克隆定理、量子密码、量子隐形传态等，同时也涉及该领域的实验研究进展。     

量子退相干解释的再思考

量子测量退相干解释，在解决量子测量难题上正在取得进展。但量子测量退相干解释的具体模型，被测系统与宏观仪器所形成的纠缠态，在退相干解释理论体系中，逻辑不自恰。退相干解释的应用模型仍存在重新建立的必要。     

量子信息中的纯态和混合态

量子纯态和混合态是量子信息中最重要的两种量子状态。本文从纯态和混合态的定义、纯态和混合态密度算符的区别、量子纠缠态与量子纯态和混合态以及纯态演化为混合态导致消相干等四个方面进行剖析，研究纯态和混合态之间的区别和联系。     

From shannon To quantum information science

In this part of the article, we are concerned primarily with mixed states. As was the case with Part 1 of the article, the notion of quantum entanglement plays the centre stage in quantum information processes.     

多体GHZ态的远程制备

提出了两种制备多体GHZ态的方案。为了改造量子信道,在两个方案中,均使用了一个辅助粒子。第一种方案,利用辅助粒子将量子信道制备到与所要制备的态相适应的参数上;而在第二种方案中,先利用辅助粒子将量子信道改造成最大纠缠态,然后再制备所需要的量子态。研究表明,两种方案所需的经典信息相同,均为1个比特,在相同的条件下,第一种方案具有较高的成功概率。     

量子纠缠态及其描述

纠缠态在量子计算和量子通讯中起着重要作用.本文简要介绍了量子纠缠态和纠缠度的概念,并给出了直观的物理解释.     

Alternative and Secure Direct Communication with W State

A theoretical scheme for alternative and secure direct communication is proposed. The communication is based on controlled quantum teleportafiou via W state. After insuring the security of the quantum channels （a set of qubits in the W states）, Alice encodes the secret messages directly on a sequence of particle states and transmits them to Bob supported by Charlie, or to Charlie supported by Bob, using controlled quantum teleportafiou. Bob or Charfie can read out the encoded messages directly by the measurement on his qubits. In this scheme, the controlled quantum teleportafiou transmits Alice＇s message without revealing any information to a potential eavesdropper. Because there is no a transmission of the qubits carrying the secret messages between legitimate parties in the public channel, it is completely secure for direct secret communication if perfect quantum channel is used. We also discuss that when one of the three legitimate parties does not cooperate with others because of some reasons, the remaining two persons can still communicate with each other by entanglement purification. The main feature of this scheme is that the communicate between two sides is alternative but depends on the agreement of the third, and more over, the communication between two sides does not suspend with loss of one of three qubits （ i.e., one of the three legitimate parties does not cooperate with others）.