開放量子系統(tǒng)中的糾纏動力學研究.pdf

1、量子信息學在上世界八十年代誕生以來,發(fā)展迅速并取得了一系列的成就,在量子計算、量子密碼學、量子隱形傳態(tài)和量子博弈等諸多方面都有長足的進步。實現(xiàn)量子信息與量子計算和通信的核心資源——量子糾纏,以其區(qū)別于經(jīng)典力學的獨特性質,從一提出便引發(fā)了物理學界的一場論戰(zhàn)。時至今日,人們對量子糾纏的研究仍在繼續(xù),它的神秘面紗也在一點點的被揭去。
　　與經(jīng)典世界不同的是,在量子世界里,量子比特總是不可避免地與外界環(huán)境發(fā)生相互作用。由于環(huán)境的作用,會使

2、得量子系統(tǒng)動力學過程變?yōu)榉晴壅?并導致糾纏的衰減和耗散,使量子相干性減弱。所以,研究量子系統(tǒng)在環(huán)境影響下的動力學過程及其性質就顯得極為重要。
　　根據(jù)量子系統(tǒng)與環(huán)境作用效果的不同,常可分為兩種過程:馬爾科夫過程和非馬爾科夫過程。本論文主要圍繞開放系統(tǒng)中的糾纏演化與分布進行了研究,主要包括以下兩個方面的內容:
　　1.研究了由兩個有初始關聯(lián)的二能級原子分別與另外一個原子耦合于各自的熱庫這樣一個系統(tǒng),兩個子系統(tǒng)間相互獨立無相互

3、作用,考慮子系統(tǒng)內兩原子間的偶偶相互作用對系統(tǒng)糾纏的影響。研究了在馬爾科夫環(huán)境和非馬爾科夫環(huán)境中不同初態(tài)下三組對糾纏間的糾纏轉移現(xiàn)象。在兩種 Bell型的初態(tài)條件下,糾纏轉移有很大的不同。對于初始無糾纏的一對原子,存在原子間偶偶相互作用強度的參數(shù)區(qū),使其糾纏明顯減弱。
　　2.研究了兩個二能級原子與同一熱庫耦合情況下的糾纏演化與分布。在系統(tǒng)中只有一個激子的情況下,將熱庫的每一個模式都看做一個量子比特,利用全局糾纏的度量方法計算原子