两个qutrit系统和三个qubit系统的纠缠死亡与复苏

摘要

量子纠缠是量子信息和量子计算的重要资源，纠缠动力学是纠缠研究的一个重要方面，一般说来量子纠缠动力学研究的是量子纠缠随时间演化的规律。量子纠缠演化规律的研究有助于人们从动态上把握量子纠缠在量子信息处理中的状态，进而为准确应用量子纠缠实现量子信息处理提供理论上的依据。 量子退相干和量子纠缠动力学是两个相关的问题。受激原子与环境相互作用导致自发辐射，自发辐射会引起退相干，进而导致量子纠缠出现变化。在一定条件下，甚至会出现量子纠缠突然死亡或复苏现象。本文分别研究了两个V型qutrit（三能级原子）系统和三个qubit（二能级原子）系统的纠缠演化规律，分析了自发辐射及量子相干对纠缠演化的影响，并对纠缠出现突然死亡和复苏的原因做了初步探讨。 论文主要工作包括： 第一章概述量子纠缠的定义、性质和度量，介绍量子纠缠的突然死亡和复苏现象。 第二章分别研究了两个近距和远距V型三能级系统的纠缠演化规律，分析了退相干对三能级系统纠缠死亡及复苏的影响，并对近距三能级系统和远距三能级系统的演化规律加以比较。 第三章通过理论计算，给出三个二能级原子系统密度矩阵元的解析表达式；接着，分别以GHZ态和W态为例，分析了自发辐射对不同初态的三粒子系统纠缠演化的影响，及纠缠死亡和复苏的原因。 第四章对全文工作进行总结，并为进一步的研究指明了方向。

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文摘

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引言

1.基础知识介绍

1.1量子纠缠态

1.2纠缠判据

1.3纠缠的突然死亡与复活

2.两个Ⅴ型三能级系统的纠缠突然死亡与复苏

2.1模型与方程

2.1.1远距Ⅴ型三能级系统

2.1.2近距Ⅴ型三能级系统

2.2结果与讨论

2.2.1远距Ⅴ型三能级系统

2.2.2近距Ⅴ型三能级系统

2.3本章小结

3.三个二能级原子系统的纠缠死亡与复苏

3.1模型与方程

3.2结果与讨论

3.2.1 GHZ型初态

3.2.2 W型初态

3.3本章小结

4.总结与展望

参考文献

硕士阶段完成的论文

致谢