相干与信息守恒及其在Mach-Zehnder干涉中的应用

摘要

自量子力学诞生以来,相干性和互补性一直是被广泛而深入研究的两个重要课题.随着量子信息近年来的发展,人们引入了若干度量来定量地刻画相干性和互补性.本文建立两个信息守恒关系式,分别基于“Bures距离-保真度”和“对称-非对称”,并且利用它们来刻画相干性和互补性.具体来说,首先从信息守恒的观点解释Bures距离和保真度的互补关系,并由此自然推导出Mach-Zehnder干涉仪中的Englert“干涉-路径”互补关系.其次在量子态和信道相互作用的一般框架中讨论“对称-非对称”信息守恒关系,并揭示其与Bohr互补性和量子相干性的内在联系.最后,在Mach-Zehnder干涉仪中探讨相干、退相干及互补性,刻画两个信息守恒关系之间的密切联系.