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。     

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。     

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.     

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。     

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.     

世界首颗量子卫星——开启量子通信新时代

<正>随着我国发射的世界上首颗量子科学实验卫星"墨子号"顺利升空,中国将成为全球第一个实现卫星和地面之间进行量子通信的国家,与此同时,我国也将实现"天地一体化"量子通信网络的初步构建。作为迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式,量子通信技术在金融、军事和政务等领域的应用前景得到了世界各国的广泛关注,美国、日本等国也启动了相关的研究计划。此次"墨子号"的发射,更巩固了我国在量子通信领域的世界领先地位。     

单JC原子与孤立原子耦合模型中量子隐形传态的研究

本文利用单JC原子与孤立原子的纠缠态作为量子隐形传态的信道,给出标准和非标准量子隐形传态协议下传递单量子比特态时平均保真度的解析表达式,研究其随原子与腔之间的耦合强度、初始纠缠态及光子数等系统参数的变化情况.计算结果表明,在标准和非标准量子隐形传态协议下传递单量子比特态时可以实现较好的量子隐形传态.     

“墨子”号

<正>"墨子"号是中国研发,全球首颗量子科学实验卫星,以中国古代伟大科学家墨子的名字命名。"墨子"号是由我国完全自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星,2016年8月16日1时40分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星"墨子"号发射升空。2017年1月18日,中国发射的世界首颗量子科学实验卫星"墨子"号圆满完成了4个月的在轨测试任务,正式交付用户单位使用。"墨子"号与世界首条量子保密通信干线"京沪干线"进行天地链路,成功实现了洲际量子保密通信,标志着我国在全球已构建出首个天     

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。     

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.     

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。     

基于反馈的两比特相干和纠缠控制

基于量子跃迁反馈技术和数值模拟的方法,详细讨论了不同量子跃迁反馈方案对处于不同初始态(一般的纯的直积态和混合纠缠态)的两量子比特系统(一个比特有消相干而另一个没有)的相干性和纠缠动力学的影响;对应于不同初始态的量子系统给出了抑制消相干和消纠缠的反馈方案。本文所提出的基于反馈的量子相干和量子纠缠控制方案对于抑制两比特量子系统的消相干和消纠缠具有重要的理论参考价值和实际意义。     

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。     

量子"猜数字"策略的优势

通过经典策略和量子"猜数字"策略的对比,说明了纠缠态协助的量子策略在降低通信复杂性中的作用和优势.     

GHZ型纠缠量子态隐形传态研究

利用粒子与真空态腔场相互作用,结合腔量子电动力学技术,通过控制原子在腔中的飞行速度来调节原子与腔场的作用时间,考虑非真空态情况下量子态与腔场作用演化情况,研究了多粒子多光子腔场中原子态的GHZ型纠缠态制备与隐性传态方法.     

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。     

弱纠缠相干态的几率传送

提出用原子与腔场的纠缠态作为量子信道,并利用腔量子电动力学技术实现弱相干态的隐形传送,退相干现象会在很大程度上避免,实现了非贝尔态测量,分析了平均光子数对传送相干态的影响,也反映了相干态的非正交特性.     

中欧科学家开始建造全球第一个量子互联网

由中国科技大学的潘建伟和维也纳大学的Anton Zeilinger教授领导的两个研究组,目前正在开展合作创建第一条连接亚洲和欧洲的跨洲际量子通信网络。如果这一目标得以实现,两国的科学家将在全球建立起量子互联网的第一条连接。中国在十年时间内已在量子科学研究领域逐渐崛起,此外,中国还计划在欧美之前,于2016年发射第一颗专门用于量子科学实验的卫星。     

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.     

今日知道

"多自由度量子隐形传态"入选2015物理学十大突破2015年12月11日,欧洲物理学会新闻网站"物理世界"公布入选2015年度国际物理学领域的十项重大突破,中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等完成的科研成果"多自由度量子隐形传态"位列榜首。"量子隐形传态"可比作是"星际穿越",1997年,这一科学幻想变成现实,借助神奇的"量子