量子态的传输与纠缠态的制备

摘要

我们处在一个信息化高度发展的时代，信息科学对人类生活和社会发展起着巨大的作用。然而，现有的信息系统如电子计算机、通讯网络、信息检测等，其信息功能已经接近开拓到了极限。在这种情况下，量子信息学应运而生．量子信息学是量子力学和信息科学结合的产物，可以突破现有信息技术的经典极限，具有给信息工程带来时代变革的巨大潜力．目前，量子信息科学作为最有吸引力的前沿领域之一，已经成为国际学术界研究的热点，发展非常迅猛．本文主要研究了量子信息领域里量子通信和纠缠态制备的相关内容。在量子态传输上，提出了利用簇态和腔QED系统实现多粒子任意态完美传输的方案；在纠缠态制备上，提出了一个在QED系统下制备簇态的简单方案，并且对其在实验上进行了分析，证明了其实际可行性． 本论文分为五章，各章内容安排如下：在第一章绪论中对量子信息科学和本文工作进行了简要描述；第二章介绍了量子纠缠的基本理论及最常用的几种纠缠态；第三章中，首先对量子隐形传态的概念以及Ⅳ粒子量子态的隐形传态进行了介绍，接着介绍了簇态及其相关性质，然后详细介绍了利用簇态进行多粒子任意量子态传输的方案；在第四章中，本文对QED系统下实现量子通信和制备纠缠态进行了研究，首先对腔QED系统及加了经典驱动场的腔QED模型进行了介绍，然后详细提出了在腔QED系统下实现多粒子任意态隐形传送的方案，同时对保真度受实验误差的影响进行了分析，并对在QED系统下制备一维簇态进行了研究．最后一章中对本文所作的工作进行了总结和展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章量子纠缠态的基本理论

§2.1纠缠态的提出及定义

§2.2纠缠态的分类

§2.3常见的两体和三体纠缠态

第三章利用簇态实现多粒子任意态的完美传输

§3.1引言

§3.2多粒子量子态的隐形传送

§3.3簇态及其性质

§3.4利用簇态连接量子器件实现信息传输

§3.5小结

第四章利用腔QED进行信息传输和制备纠缠态

§4.1引言

§4.2腔QED系统的基本理论

§4.3利用腔QED实现信息传输

§4.4利用腔QED制备簇态

§4.5小结

第五章总结和展望

参考文献

攻读硕士学位期间已完成的论文

致谢