在分離腔QED中實現(xiàn)糾纏態(tài)的制備.pdf

1、量子糾纏，是量子力學(xué)最迷人的特色之一，不僅是因為它作為一個重要的工具來區(qū)分量子力學(xué)和經(jīng)典物理，而且在量子信息處理和量子計算中扮演著一個重要的角色，例如在量子隱形傳態(tài)[1，2]，量子密集編碼[3,4]和一些量子秘密方面的方案[5-8]?；谒诹孔有畔⑻幚碇袕V泛的應(yīng)用前景，越來越多的的物理學(xué)家在做制備最理想的糾纏態(tài)的嘗試。量子Zeno效應(yīng)是通過頻繁的測量來阻礙初態(tài)的演化，在量子力學(xué)中是個很有趣的現(xiàn)象。它直到1988年Cook才實現(xiàn)在振蕩的

2、系統(tǒng)中對Zeno效應(yīng)的實驗，相當于一個實際不穩(wěn)定過程（多數(shù)對于兩能級或三能級）。這個有趣的想法致使Itano和collaborators[9]幾年之后在實驗上進行試點實驗。研究[10]表明，量子Zeno演化不一定要使動力學(xué)凝固。在投影到多維空間情況下，系統(tǒng)停留在測量規(guī)定的“Zeno空間”[11]時，這個系統(tǒng)態(tài)能夠演化遠離系統(tǒng)的初態(tài)。另外，就連續(xù)測量而言，量子Zeno效應(yīng)能夠從新被定義，達到可以不利用投影測量和非單一動力學(xué)，獲得同樣的物理

3、效應(yīng)。從那之后，許多利用量子Zeno動力學(xué)實現(xiàn)量子態(tài)[12，13]和量子門[14]的方案被提出。
　　 本文主要根據(jù)量子Zeno動力學(xué)和分離腔QED來制備量子糾纏態(tài)，取得的結(jié)果如下:
　　 1.根據(jù)原子和腔之間的共振相互作用，提出了一個在分離腔中制備W態(tài)的方案，調(diào)整不同的初態(tài)，，我們可以制備非最大的和最大的糾纏態(tài)。此外，我們的方案可以很容易的制備N個原子的W態(tài)。與現(xiàn)有的方案比較，我們的方案可以忽略原子的自發(fā)輻射和腔的衰減

4、造成的影響，從而可以很容易的在實驗上實現(xiàn)。
　　 2.根據(jù)量子Zeno動力學(xué)，我們提出了一個在分離腔中制備W的方案。腔與腔之間通過光纖連接，通過適當?shù)恼{(diào)整比特和經(jīng)典場之間超導(dǎo)量子干涉器件裝置的耦合常數(shù)，W態(tài)的制備能夠一步實現(xiàn)。這個方案對于腔的衰減有很好的抑制作用，因為所有比特都脫散與自由空間，從而使腔的衰減受限于量子Zeno動力學(xué)。
　　 3.提出了一個四粒子在兩個分離腔中產(chǎn)生W態(tài)的方案。基于量子Zeno動力學(xué)，這個糾纏