量子糾纏的物理實現(xiàn).pdf

1、量子信息科學(xué)是一門將量子力學(xué)基本原理應(yīng)用于信息科學(xué)所形成的嶄新的學(xué)科。近年來，這種結(jié)合為信息科學(xué)的發(fā)展注入了新的生機(jī)和活力。同時，這一學(xué)科的誕生和發(fā)展，又極大豐富了量子理論本身的內(nèi)容，并有助于解決經(jīng)典信息科學(xué)所不能解決的一些問題。 量子糾纏是實現(xiàn)量子信息過程最基本的資源，特別是多Qubit糾纏態(tài)(如GHZ態(tài)、W態(tài)和Cluster state)，在量子信息科學(xué)中起著至關(guān)重要的作用。腔QED和離子阱作為實現(xiàn)量子信息處理過程的兩種重要

2、物理實現(xiàn)系統(tǒng)，在量子信息科學(xué)中扮演著十分重要的角色。因此，研究基于腔QED和囚禁離子技術(shù)的多Qubit糾纏態(tài)制備具有重要的理論和實際意義。本文的主要工作有： 1、根據(jù)前人提出的利用光纖實現(xiàn)光學(xué)腔之間耦合的模型，基于絕熱過程和部分絕熱過程給出了制備多Qubit糾纏態(tài)方案。在制備原子糾纏態(tài)的過程中，腔模、光纖模、原子激發(fā)態(tài)都沒有布居數(shù)，所以此方案不受原子自發(fā)輻射、腔衰減、光纖損耗的影響，同時討論了其它實驗參數(shù)對制備過程的影響。此方案

3、可以推廣用來制備n腔模W態(tài)。 2、提出了在離子阱中快速制備多離子糾纏態(tài)的方案。在這個方案中，離子受到一個頻率為離子躍遷頻率的駐波激光場驅(qū)動。以離子的集體振動模為媒介，我們可以實現(xiàn)離子間的長程耦合，從而有效制備多離子糾纏態(tài)。此方案對振動模的熱振動不敏感，而且制備時間大大縮減，從退相干的角度來看這是相當(dāng)重要的。 3、基于雙邊泄漏腔與單光子脈沖相互作用，我們制備了多原子的GHZ態(tài)和實現(xiàn)了原子間量子態(tài)的轉(zhuǎn)移。在此量子態(tài)的轉(zhuǎn)移過程