腔QED中概率量子隱形傳態(tài)和糾纏交換的研究.pdf

1、量子信息學(xué)是量子力學(xué)和信息科學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興交叉學(xué)科，主要包括量子計(jì)算和量子通信。為了進(jìn)行量子信息處理，人們需要構(gòu)造能對(duì)量子比特操作的量子硬件，腔量子電動(dòng)力學(xué)(CQED)方案是目前最有前景的量子硬件設(shè)計(jì)方案之一。利用腔QED系統(tǒng)可以進(jìn)行糾纏態(tài)的制備與操縱、量子隱形傳態(tài)、量子邏輯門操作等量子信息處理過(guò)程。隨著腔QED實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展，有必要進(jìn)一步探索其理論方案并使之更有效地應(yīng)用于量子信息處理過(guò)程。本論文重點(diǎn)研究如何基于腔QED體系來(lái)完成

2、糾纏交換和概率量子隱形傳態(tài)的方案。 利用腔QED和糾纏交換技術(shù)，基于原子和腔場(chǎng)的雙光子相互作用本文提出了一種不需要Bell基測(cè)量的糾纏交換和糾纏態(tài)純化方案。經(jīng)過(guò)糾纏交換，可以在事先沒(méi)有任何相互作用的原子和腔場(chǎng)之間產(chǎn)生糾纏。然后，本文討論了兩種情況下的糾纏純化：第一種情況需要引入一個(gè)初始處在基態(tài)的輔助原子，經(jīng)過(guò)純化可以得到原子和原子之間的最大糾纏態(tài)；另一種純化過(guò)程需要一個(gè)輔助的真空共振腔場(chǎng)，純化后可以獲得腔場(chǎng)模之間的最大糾纏態(tài)。

3、 基于腔QED技術(shù)，本文分別提出了一種概率隱形傳送兩原子糾纏態(tài)和傳送三原子糾纏態(tài)的方案。利用三原子非最大糾纏態(tài)作為量子通道，提出的兩原子糾纏態(tài)的隱形傳送方案可利用強(qiáng)經(jīng)典場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下的熱腔模型來(lái)完成，也可采用一個(gè)熱腔并輔之以一個(gè)真空腔來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣可以提高隱形傳態(tài)的成功幾率。利用一個(gè)兩原子非最大糾纏態(tài)與一個(gè)三原子非最大糾纏態(tài)共同作為量子通道，提出的三原子糾纏態(tài)隱形傳送方案可分別利用大失諧腔和熱腔模型得以實(shí)現(xiàn)。本文所提出的量子隱形傳態(tài)方案的