開放系統(tǒng)中量子存儲(chǔ)支撐下的熵不確定關(guān)系研究.pdf

1、近年來(lái),不確定關(guān)系在量子信息領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,其中,Berta小組提出的量子存儲(chǔ)支持下的熵的不等式,對(duì)后來(lái)的科學(xué)研究具有深遠(yuǎn)意義的影響。目前,熵不確定關(guān)系已經(jīng)廣泛用于量子密鑰分發(fā)安全性分析、糾纏驗(yàn)證、量子糾錯(cuò)編碼的構(gòu)建以及糾纏度量等領(lǐng)域。此外,隨著信息熵領(lǐng)域的深入研究,Berta等人提出的不等式也被不斷地趨近完善。越來(lái)越多的研究者提出更加緊致的不等式。本文主要研究了量子噪聲通道中以海森堡模型中的不確定關(guān)系的變化,并通過(guò)過(guò)濾測(cè)量操作降低

2、噪聲環(huán)境中的不確定度,主要研究成果如下:
　　(1)本文中,我們研究了幺正通道和非幺正通道中的熵不確定度的動(dòng)力學(xué)行為的演化,并且有兩個(gè)不相容的可觀測(cè)量作用?；诖?我們選擇了σx和σz作為觀測(cè)量并作用在A粒子上,而B粒子作為量子存儲(chǔ)。當(dāng)A粒子和B粒子存在糾纏時(shí),這種不確定性就可能被預(yù)見(jiàn)。幺正通道以相位阻尼(PD)通道為例,非幺正通道以幅值阻尼(AD)通道為例,分別研究了不確定關(guān)系在這兩種通道下的動(dòng)力學(xué)行為。值得注意的是,在噪聲環(huán)境

3、中,我們探究了三組不同的泡利測(cè)量作用時(shí)不確定關(guān)系的演化,并且發(fā)現(xiàn),當(dāng)選擇σx和σy測(cè)量時(shí),在AD和PD通道中出現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)。并且,當(dāng)選擇σx和σz測(cè)量時(shí),可以獲得最優(yōu)化的不確定度。此外,為了降低噪聲環(huán)境中的熵不確定度,我們提供了一套有效的方案,即通過(guò)過(guò)濾測(cè)量操作作用在經(jīng)過(guò)通道的粒子上。結(jié)果表明,通過(guò)調(diào)節(jié)過(guò)濾測(cè)量操作的強(qiáng)度,可以卓有成效地降低熵不確定度。因此,我們的研究可以對(duì)開放系統(tǒng)中不確定關(guān)系的研究有深遠(yuǎn)的意義。
　　(2)本

4、文在另外一個(gè)工作中,研究了在兩比特海森堡XX模型中的量子存儲(chǔ)支撐下的熵不確定關(guān)系演化。結(jié)果表明,隨著兩比特自旋鏈之間的耦合強(qiáng)度J的絕對(duì)值增大,可以有效地降低不確定關(guān)系。此外,我們還探究了各向異性磁場(chǎng)強(qiáng)度是如何影響該不等式的,并且發(fā)現(xiàn),當(dāng)各向異性磁場(chǎng)參數(shù)b＜1時(shí),熵不確定度會(huì)隨著參數(shù)b的減小而降低;相反的,當(dāng)b＞1時(shí),熵不確定度隨著b的減小而升高。更加有趣的是,當(dāng)耦合強(qiáng)度相對(duì)較大時(shí),該不等式的左項(xiàng)和右項(xiàng)可以減小到零,但是隨著各向同性磁場(chǎng)參