量子比特在两个XY自旋环境中的纠缠动力学研究

研究了量子比特和两个XY自旋环境相互作用时的纠缠动力学问题.结果表明:自旋环境的数目以及对称性影响量子比特纠缠的动力学行为.通过适当调节两环境的参数,可以得到所需要的解纠缠速率.     

均匀磁场下含DM作用海森堡模型热纠缠传态

研究了在外加均匀磁场下,含有D-M相互作用的两量子比特海森堡XXZ模型的热纠缠及隐形传态;通过计算得出模型的纠缠度和输出态的纠缠度以及传态的保真度,分析了D-M相互作用常数、温度、磁场、自旋耦合常数、各向异性参数对纠缠度和保真度的影响.     

海森伯格XY模型的负值度

利用一种通用量子纠缠度——负值度（Negativity）,研究热平衡时在外加磁场（沿z轴）下两量子比特海森伯格XY模型的热纠缠．当各向异性系数γ足够大时,出现纠缠复苏现象,而且对于一有限温度,可以调节外加磁场来产生纠缠．而对各向同性,当温度比临界温度高时,负值度为零,与外加磁场无关．     

四粒子最大纠缠态的绝热制备

提出了一个新的制备四粒子最大纠缠态的方法,该方法是通过适当控制外磁场,使最初非纠缠的粒子通过绝热演化路径演变为相互纠缠的粒子。并以四粒子为例,给出了驱动四个自旋1/2粒子从开始的非纠缠态演化为纠缠态的相互作用哈密顿量,展示了四个自旋1/2粒子从非纠缠态变为纠缠态的能量和布居的演化图。     

有限温度下受控自旋链的纠缠动力学研究

自旋耦合常数随时间变化的量子XY链中,首末自旋间的远程纠缠将随驱动频率变化而改变,当驱动频率等于2B时,纠缠达到最大值,即产生纠缠共振Ⅲ．本文主要研究温度、各向异性参量对纠缠共振的影响及有限温度下链长对纠缠共振的影响．研究发现,零温下,各向异性参量取1时,纠缠共振峰值达到最大;各向异性参量取0时,纠缠共振峰值降为0．随着温度升高,纠缠共振点位置不变,但是纠缠的大小随温度的升高逐渐减小．随着自旋链的增长,纠缠共振峰值降低．     

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。     

克尔介质对依赖强度耦合的J—C模型纠缠度演化特性的影响

利用密度矩阵的部分转置矩阵负本征值的方法,研究了附加Kerr介质依赖强度耦合J—C模型中原子与光场纠缠度随时间的演化特性,讨论了Kerr介质对原子一光场纠缠度的影响．结果表明：原子与光场问的纠缠度随时间作周期性演化,其演化周期由光场与原子耦合强度以及光场与介质相互作用强度来确定,而且随着强度的增加而减小;纠缠度的数值随光场光子数的增多而明显减小,或随着光场与原子耦合强度和光场与介质相互作用强度的增加而减小,并且其纠缠程度会随光场的初始状态的不同而产生明显的变化．     

纠缠原子与场耦合系统中原子的纠缠演化

利用共生纠缠度研究了初始处于Bell态的两个全同二能级原子分别与单模真空场相互作用系统中原子的纠缠演化,讨论了原子的纠缠演化特性.研究结果表明:两原子间纠缠呈现出周期性演化规律.     

微波场纠缠态的制备

利用LC电路和处于纠缠态的自旋离子的相互作用,设计了微波场纠缠态的制备方案。通过测量两离子的状态,可以得知微波场处于哪种纠缠态。     

一维XXZ环形自旋链中的量子关联

研究了系统尺度L=8的一维XXZ环形自旋链中的两体和多体量子纠缠以及两体量子失协,在这个过程中,充分考虑了温度和粒子间隔对纠缠和量子失谐的影响.结果发现,同种情况下,三体和四体纠缠比两体的更加“强壮”,且在低温条件下,利用多体纠缠可以探测到系统发生量子相变的临界点.与纠缠相比,量子失谐可以在较高温度下存在,且在相变点处总是表现出尖峰行为,这使得量子失谐在探测相变点方面更具优越性.     

用腔QED技术实现纠缠交换

基于腔QED系统,提出一种纠缠交换的方案,不仅能实现没有直接相互作用的原子不同程度的纠缠,还能实现未知纠缠状态转移到没有直接相互作用的原子上去.在此方案中只对原子做独立测量,没有使用联合测量,原子跃迁频率与场模频率大失谐,场只是虚激发,腔场品质因子的要求比共振条件下大大降低.     

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.     

基于腔场QED和囚禁技术的量子态转移方案(英文)

提出一个量子态转移的方案,该方案的实现是基于囚禁二能级粒子与单模腔场的相互作用．研究表明：当场模与囚禁粒子调谐为载波激发时,无需选择性测量,量子信息就能确定性地在腔场与囚禁粒子内态之间转移；当调谐为第一兰边带时,量子信息只能从囚禁粒子振动态传递到场模态,囚禁粒子的内态到其振动态,或单子系统态到双子系统纠缠态的单向转移．根据量子态转移方案设计了一个量子网络．最后,进行了实验上可行性分析．     

外加磁场下具有Dzyaloshinski-Moriya相互作用的三量子位Heisenberg XX链的热量子失协

该文研究了外加磁场下具有Dzyaloshinski-Moriya(DM)各向异性反对称相互作用的三量子位Heisenberg XX链的对热量子失协。详细地给出了磁场、DM相互作用及温度对热量子失协的影响。结果表明:热量子失协随着温度和磁场的增加而减少;DM相互作用可以有效地调控热量子失协。     

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）.     

高斯型耦合Tavis—Cummings模型的场熵演化特性

利用全量子理论研究了高斯型耦合Tavis-Cummings模型的量子纠缠特性,运用数值计算方法讨论了原子垂直于腔轴的运动速度和系统的初态对场-两原子纠缠的影响.结果表明,原子的运动速度对纠缠具有明显的调制作用;光场的初始光子数越大,熵的Rabi振荡频率越大,振幅越小;而改变原子的初态时,熵的时间演化规律是相似的.     

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。     

量子计算机存储器中的解相干

量子计算机中的解相干，破坏量子态中的信息．是量子计算难以实现的主要原因之一．本文在ShorPW的工作基础上．提出存放K个量子们一的任意态时．使用6K个量子位进行编码，并且用电磁波脉冲实现么正变换，以便进一步减少量子计算机存储器中的解相干．