原子-腔场相互作用系统中未知量子态远程传送的研究

摘要

量子信息学是量子物理学与信息科学相结合而产生的一门新兴的交叉学科。量子信息学主要包括：量子态制备、量子隐形传态、量子通信、量子光通信、量子编码与量子密集编码、以及量子算法与量子计算等。其中，量子隐形传态是量子信息学领域中进展最显著的研究方向之一。实现未知量子态的隐形传送，尤其是多个量子比特未知量子态的隐形传送在量子通信与量子光通信领域中具有非常重要的作用。 本文利用全量子理论，对三个量子比特的未知原子态的量子隐形传送和光场量子态的隐形传送问题进行了深入系统的研究。主要结果如下： (1)给出了利用简并V型三能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来进行三个量子比特的未知原子态的量子隐形传送的新方案。 (2)给出了利用简并人型三能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来进行三个量子比特的未知原子态的量子隐形传送的新方案。 (3)给出了利用简并E型三能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来进行三个量子比特的未知原子态的量子隐形传送的新方案。 (4)给出了利用简并V型三能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来隐形传送单模腔场的奇、偶相干态的叠加态的新方案。 以上研究结果，对于人们从实验上实现三个量子比特的未知原子态的量子隐形传送以及单模叠加态光场的量子隐形传送等，具有重要的理论指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1量子信息理论的基本含义

1.2量子信息理论的主要内容

1.3量子信息学的研究概况

1.4量子信息学的发展动态

1.5本文所做的主要研究工作

第二章量子信息学的基本概念与基本理论

2.1基本概念

2.2量子纠缠

2.3量子逻辑门的实现

2.4量子隐形传态的基本理论

2.5量子隐形传态的实验进展

第三章各种Jaynes-Cummings模型简介

3.1引言

3.2标准Jaynes-Cummings模型中量子态演化的基本特征

3.3几种推广的Jaynes-Cummings模型

第四章利用原子—单模腔场之间的Raman相互作用来传送三个量子比特的未知原子态

4.1利用简并V型三能级原子与单模相干态腔场之间的Raman相互作用来实现两个量子比特的未知原子态的量子隐形传送

4.2利用简并Λ型三能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来隐形传送三个量子比特的未知原子态

4.3利用简并V型三能级原子与单模相干态腔场之间的Raman相互作用来隐形传送三个量子比特的未知原子态

4.4利用简并Ξ型三能级原子与单模腔场之间的非共振相互作用来隐形传送三个量子比特的未知原子态

4.5结论

第五章利用原子—单模腔场之间的Raman相互作用来隐形传送单模腔场的奇、偶相干态的叠加态

5.1利用简并Λ型三能级原子与单模腔场的纠缠态来隐形传送奇、偶相干态的叠加态

5.2利用简并V型三能级原子与单模腔场的Raman相互作用来隐形传送单模腔场的奇、偶相干态的叠加态

5.3结论

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

硕士在读期间的研究成果及参加科研项目情况