量子关联

摘要： 不确定关系是量子力学的基本特征之一,随着量子信息理论的蓬勃发展,不确定关系更是在其中发挥着重要的作用.特别是将熵引入来描述不确定关系之后,不确定关系在量子信息技术中涌现出多种应用.众所周知,熵不确定度关系已成为几乎所有量子密码协议安全分析的核心要素.这篇综述主要回顾不确定关系的发展历史和最新研究进展,从Heisenberg提出不相容测量其结果是不能被预测伊始,许多学者在该观点的启发下,做了进一步的相关扩展研究,将可观测物体与环境之间的量子关联结合起来,对不确定关系进行各种推广从而得到更普适的数学表达式.除此以外,本文还重点介绍了量子存储下的熵不确定度关系及其发展,也介绍了在某些物理系统中对应的动力学特性.最后讨论了熵不确定度关系在量子信息领域的各种应用,从随机数到波粒二象性再到量子密钥分发.

摘要： 主要研究量子导引在一些具体量子通讯过程中的作用,通过计算通道量子态的导引及其在具体量子通讯过程中的保真度,比较二者间的对应关系,证实远程量子态制备和量子隐形传态过程中,通道量子导引对保真度有正向的影响.

摘要： 在量子信息的研究中,量子关联起着至关重要的作用,而弱测量对揭示量子关联有重要作用.在双原子Jaynes-Cummings(JC)模型下,分析了量子失协和超量子失协两种量子关联随时间演化过程中的差异性,以及测量强度参数、平均光子数在决定量子关联和影响其动态演化的一般作用.结果表明,弱测量可以更好地揭示量子关联,不仅可以更好地揭示量子关联的复活,还可以获得更大的关联最大值;平均光子数会有效影响两种关联的消失与复活,平均光子数越大,量子关联的消失与复活越快;平均光子数较大时,使用旋波近似得到的弱测量下的超量子失协比强测量下的量子失协与实际误差更小.

摘要： 相比于量子门电路模型,基于测量的量子计算模型为实现普适量子计算提供了另一途径,且经过近二十年的发展其内涵已得到了极大丰富.本文对基于测量的量子计算模型的研究历史和现状进行综述.首先简要介绍该模型的基本理论,包括量子图态等资源态的概念和工作原理、模型的计算普适性和经典模拟方法、在相关量子信息处理领域的应用等.接着从量子物理特性的角度概括基于测量的量子计算模型和量子多体系统之间的紧密联系,包括量子纠缠、互文性、量子关联、对称保护拓扑序和量子物质相等作为计算资源所发挥的独特作用.然后,总结实现基于测量的量子计算模型的不同技术路线和实验成果.这些理论和实验方面的进展是不断推动可扩展容错量子计算机研制的力量源泉.最后,对该领域未来的研究方向进行讨论和展望,希望能启发读者进一步学习和探索相关课题.

摘要： 光学图像识别以信息处理容量大、运算速度快(基本上接近光速)和高度并行处理能力等特点得到研究人员的广泛关注,在成像、生物医疗、国防军事等领域均具有广阔的应用前景.近年来,随着空间光场调控技术的发展,人们对结构光场的认识愈加深入,使得光学图像识别这一领域焕发出新的生命力.本文从范德·拉格特相关器(Vander Lugt Correlator, VLC)和联合变换相关器(Joint Transform Correlator, JTC)这两大主要光学图像识别相关器的基本原理出发,介绍了光场调控在光学图像相关识别及处理应用中的物理原理与技术进展.从线性光学、非线性光学以及量子光学这三个角度分别介绍不同领域如何通过光场调控实现全光型的光学图像相关处理.

摘要： 引入了由N+1个单模腔构成的有心结构耦合腔物理模型.其中,中心腔起耦合器作用,其余N个腔通过N条光纤与中心腔耦合,并且每个腔囚禁1个二能级原子.在系统激发数等于1的情况下,给出了系统态矢的演化规律,研究了两原子间和两腔场间的几何量子失谐.通过数值计算,讨论了耦合腔数目和原子与腔场间耦合强度对几何量子失谐的影响.研究结果表明:随着腔数目的增加两原子间和两腔场间的几何量子失谐都减弱;随着原子与腔场间耦合系数增大,两原子间几何量子失谐减弱,但两腔场间几何量子失谐却加强.

摘要： 在电磁诱导光透明机制下,通过绝热操控驱动场,运用Quantum Discord (QD)度量理论,研究了系综内两原子之间量子关联的生成.理论表明量子关联依赖于不同的激发模式、光子数n、系综内的原子个数N以及驱动场频率.在满激发和半激发模式下,通过调节驱动场系综能够生成最好的量子关联.考虑退相干后,我们研究了量子关联在3种退相干渠道下的动力学,发现量子关联始终不会出现突然死亡的现象.进一步比较了不同激发模式生成的量子关联在3种退相干渠道下的存活能力.通过满激发模式小混合角生成的量子关联,在振幅阻尼渠道下有较强的存活能力;而对于大混合角生成的量子关联,则在相位阻尼渠道下有较强的存活能力.通过半激发模式生成的量子关联,对于任意的混合角,在振幅阻尼渠道有较强的存活能力,但是,当混合角增加到临界值时,量子关联在相位阻尼渠道和退极化渠道下的存活能力将出现翻转,这个角度临界值随着原子个数的增加向π/2靠近.通过低激发模式生成的量子关联,在振幅阻尼渠道下有较强的存活能力,在相位阻尼渠道下次之,而在退极化渠道下最弱.

摘要： 文献(XIE C M,LIU Y M,LI G F,et al.A note on quantum correlations in Werner states under two collective noises[J].Quantum Inf Process,2014,13:2713-2718)研究了移相噪声和旋转噪声对量子二元Werner态量子关联的影响,发现这两种噪声作用下量子二元 Werner 态量子关联守恒.该文研究这两种噪声(移相噪声和旋转噪声)对量子三元 Werner态量子关联的影响,结果显示这两种噪声不改变量子三元 Werner态中的量子关联,换句话说,量子三元 Werner态具有抵抗这两种噪声的特性.%The reference (XIE C M,LIU Y M,LI G F,et al.A note on quantum correlations in Werner states under two collective noises[J].Quantum Inf Process,2014,13:2713-2718) investigated the influences of dephasing noise and rotating noise on quantum correlation in qubit Werner states and found that the quantum correlation was invariable.In this paper,the influences of the same two collective noises,i.e.,dephasing noise and rotating noise,on quantum correlations in qutrit Werner states were studied.It was found that the collective noise don't alter the quantum correlations in qutrit Werner states as well.In other words, quantum correlations in qutrit Werner states were robust against the noise,too.

摘要： 研究了在局部高斯正算子值测量下由平均距离诱导的两种量子关联Q与Qp的性质,证明了对任意(1+1)模高斯态ρAB,Q(ρAB)=Qp(ρAB),并得到了具体表达式.此外,也探讨了两模对称压缩热态的这种关联与其可分纠缠之间的关系.

摘要： 研究了2个相互独立的原子分别放置在光子晶体库环境中的动力学,发现在一些初态下随着参数δ(原子频率与边带频率的失谐量)减小到一定程度后discord会衰减到一个稳定值,并且这个稳定值会随着参数δ的减小而增大,说明在一段时间内耗散能够被有效地抑制.当选择一些混态的时候,发现discord的演化与文献[5]～[11]完全不同,并且此时,discord与concurrence的演化趋势也有着明显的区别,这是由discord中的非纠缠部分的变化趋势导致的.此外,discord中的非纠缠部分时间演化受到所选取的初态的影响.

摘要： 提出了一种基于纠缠交换的量子中继方案．该方案利用纠缠态的量子关联特性，通过纠缠制备、纠缠分发、纠缠交换和纠缠纯化，在通信的发送方与接收方之间建立量子纠缠信道，完成量子中继功能．仿真分析表明，量子中继器的性能决定于在通信双方之间成功建立纠缠的概率．

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 当代VLSI中的纳米电子技术(nano-electronics)已经把现代计算机性能推到了物理极限边缘.同时,以图灵计算原理为本的人工智能(AI)、乃至计算智能(CI)的应用研究以及生命科学领域中,关于脑神经系统功能的本质、基因组遗传信息的破译等研究,正沿不同途径,逼近它们的交汇点.21世纪IT的迅速发展,也呼唤着突破物理极限和信息存储-处理方式的创新.在这样的背景下,量子计算(Quantum Computing,QC)的开拓性研究,已在国际前沿研究领域内悄然兴起!本文试图在综览QC的原理、特性、面临的困难及其研究的现状的前提下,探讨实现理想化的信息存储与处理的前景.

摘要： 一种基于云服务的量子密码矩阵的关联成像方法，属于量子密码、云服务与关联成像交叉领域，该方法将量子密码转化成量子密码矩阵，发送给关联成像计算机，将所述量子密码矩阵转化成量子随机序列二值图，同时依照所述量子随机序列二值图控制空间光调制器，空间光调制器根据所述量子随机序列二值图对从激光器光源输出的光进行调制，并将调制后的光照射到目标物体上，光透过目标物体射到凸透镜，经凸透镜出射后进入桶探测器，桶探测器将探测到的信息传输至关联成像计算机；关联成像计算机根据得到的信息进行图像重构。本发明将量子密码转换为测量矩阵，降低量随机序列二值图之间的重复率，从而提高图像的重构质量和计算效率。

摘要： 一种包括闭环芯、包层以及一个或多个总线波导的光学环形谐振器。该闭环芯设置在该包层中，并且是As2Se3玻璃。该一个或多个总线波导设置在该包层中，并且光学地耦合到该闭环芯。该闭环芯具有电信波段内的零色散波长。该闭环芯具有多个谐振模，该多个谐振模包括与该零色散波长相对应的零色散谐振模和多个成对的谐振模。此外，该闭环芯具有从该零色散波长延伸大于±40nm的相位匹配带宽。

摘要： 本发明涉及通讯安全管理技术领域，且公开了一种关联量子通讯的城域网秘钥管理存储服务系统，包括一级密钥管理模块和二级密钥管理模块，所述一级密钥管理模块和二级密钥管理模块之间设有中间可信模块；所述二级密钥管理模块连接有若干子通讯系统，所述子通讯系统为城市区域网关通讯网络，对城市区域进行划分，每个区域对应一个子通讯系统，子通讯系统用于区域类信息通讯，子通讯系统不存储系统参数和密钥。通过一级密钥管理模块、二级密钥管理模块进行通讯密钥存储，将密钥存储管理与通讯系统分开，从而有效保证对通讯密钥管理的安全性，提高密钥的安全防护效果，从而有效保证区域通讯的安全性。

摘要： 本发明公开了一种基于多环境量子器件的量子关联冻结调控方法，基于量子系统；量子系统包括两个独立的量子自旋比特系统qubit1和qubit3，其中量子自旋比特系统qubit1与自旋环境系统E1相互作用，同时量子自旋比特系统qubit3与自旋环境系统E3相互作用，自旋环境系统E1和自旋环境系统E3通过自旋环境系统E2连接，另外，一个仅对自旋环境系统作用的时间相关的外加场ξ(t)被考虑应用，并且环境间的相互作用也被考虑时间相关。本发明通过建立一个新颖的时间相关的三环境开放系统模型，我们运用代数动力学的方法获得了系统的量子演化状态。同时通过Buresdistance量化方法，对系统的量子关联进行了研究。

摘要： 本发明公开了一种基于多环境量子器件的量子关联冻结调控方法，基于量子系统；量子系统包括两个独立的量子自旋比特系统qubit1和qubit3，其中量子自旋比特系统qubit1与自旋环境系统E1相互作用，同时量子自旋比特系统qubit3与自旋环境系统E3相互作用，自旋环境系统E1和自旋环境系统E3通过自旋环境系统E2连接，另外，一个仅对自旋环境系统作用的时间相关的外加场ξ(t)被考虑应用，并且环境间的相互作用也被考虑时间相关。本发明通过建立一个新颖的时间相关的三环境开放系统模型，我们运用代数动力学的方法获得了系统的量子演化状态。同时通过Buresdistance量化方法，对系统的量子关联进行了研究。

摘要： 本发明公开了一种利用量子干涉控制量子关联光子对频谱特性的方法，该方法利用多级参量过程的量子干涉来调控非线性相互作用；采用非线性介质和色散介质的级联结构，可以将参量过程位相匹配和光子对频谱特性的控制过程相分离，因此可以对不同波长的光子对频谱进行灵活调控。通过控制非线性介质的色散控制光子对的波长范围；通过控制非线性介质之间色散介质的色散特性、长度及干涉的级次来控制光子对的频谱特性。并将非线性介质中满足特定波长的位相匹配过程和利用色散控制光子对频谱特性的过程分离，可以对不同波长的光子对频谱进行灵活调控。本发明具有工艺简单、且光子对波长可灵活改变的优点，还具有同时输出多波长频谱可分解光子对的优点。

摘要： 本发明提供了基于量子关联的量子雷达，可以从根本上解决雷达在探测时雷达脉冲被目标，或第三方截获并相应发送错误信号干扰探测的问题,包括探测信号发生装置及回波信号处理装置，所述探测信号发生装置包括信号装置、控制装置，所述回波信号处理装置包括监测装置、分束装置及成像装置；所述信号装置包含激光光源和强度调制器；监测装置包括不等臂干涉仪和光子计数器，当连续两个强脉冲进入监测装置而所述光子计数器有计数,则可判断探测信号被截获且回波信号存在干扰信号。本发明整体的稳定性得到提高。且因器件的简化，使得实施、操作也更为简便。本发明只需要比对光子计数器的计数情况即可判断是否干扰，判断方式简便，降低了错误率。

摘要： 本发明提供一种量子增强的拉曼光谱关联检测装置，涉及激光拉曼检测技术领域。装置包括：激光发射系统、整形系统、衰减系统、平衡探测器和锁相放大器；激光发射系统产生明亮振幅压缩光和双色量子关联光；双色量子关联光为第一和第二近红外激光；整形系统接收明亮振幅压缩光和第一近红外激光且将其聚焦至待测样本；整形系统还将透过待测样本的光中的第一近红外激光过滤，得到透过后的明亮振幅压缩光；衰减系统对第二近红外激光进行衰减以得到衰减激光；平衡探测器探测透过后的明亮振幅压缩光和衰减激光并计算两者的差值得到关联信号；锁相放大器确定关联信号的幅值并根据幅值得到待测样本的拉曼光谱。本发明能有效增强拉曼光谱探测的信噪比。

摘要： 本发明公开基于原子蒸气量子关联光源的原子磁力计，主要由原子蒸气量子关联光源、λ/2波片、格兰‑汤普逊棱镜、多层磁屏蔽和保温炉、碱金属原子蒸气泡、光电二极管、平面反射镜、可调中性密度衰减片、格兰‑泰勒棱镜、λ/4波片、差分放大探测器、锁相放大器、信号发生器、数据采集卡和计算机组成。本发明采用原子蒸气量子关联光源，通过碱金属原子蒸气中的四波混频过程产生具有强度量子关联的探测光和参考光；利用探测光和参考光进行差分探测，将系统量子噪声降低至散粒噪声极限之下，有效提高原子磁力计的测量信噪比和测磁灵敏度。基于原子蒸气量子关联光源的原子磁力计具有结构紧凑、易于微小型化、系统稳定性好和探测灵敏度更高等特点。

摘要： 本实用新型提供了基于量子关联的量子雷达，可以从根本上解决雷达在探测时雷达脉冲被目标，或第三方截获并相应发送错误信号干扰探测的问题,包括探测信号发生装置及回波信号处理装置，所述探测信号发生装置包括信号装置、控制装置，所述回波信号处理装置包括监测装置、分束装置及成像装置；所述信号装置包含激光光源和强度调制器；监测装置包括不等臂干涉仪和光子计数器，当连续两个强脉冲进入监测装置而所述光子计数器有计数,则可判断探测信号被截获且回波信号存在干扰信号。本实用新型整体的稳定性得到提高。且因器件的简化，使得实施、操作也更为简便,只需要比对光子计数器的计数情况即可判断是否干扰，判断方式简便，降低了错误率。