兩量子比特系統(tǒng)的量子關(guān)聯(lián)及其在斯坦克爾伯格量子博弈中的應(yīng)用.pdf

1、本文研究獨立熱庫中的兩個量子比特的量子關(guān)聯(lián)動力學(xué)以及量子關(guān)聯(lián)在量子博弈中的應(yīng)用。本文所研究的量子關(guān)聯(lián)是指Olliver和Zurek提出的量子諧錯(QuantumDiscord)來表征的量子關(guān)聯(lián)。本文從主要從兩個方面對兩量子比特系統(tǒng)中的量子關(guān)聯(lián)展開研究。一方面，研究了兩個量子比特分別處在有一定溫度的獨立熱庫中時，兩量子比特之間的量子關(guān)聯(lián)的動力學(xué)演化。另一方面，研究了兩量子比特系統(tǒng)中無量子糾纏的量子關(guān)聯(lián)在斯坦克爾伯格量子博弈中的應(yīng)用。本文獲

2、得的主要研究成果如下：
　　 研究了獨立熱庫中的兩個量子比特的量子諧錯動力學(xué)。當(dāng)兩個量子比特初始處于x型的量子態(tài)時，在有限溫度的Ohmic環(huán)境和退相位耦合的情況下，獲得了量子諧錯隨時間演化的解析表達式。研究結(jié)果表明：在一定的條件下，兩量子比特中的量子諧錯在環(huán)境中會先保持一段時間然后才逐漸衰減至零。文中主要討論了怎樣調(diào)節(jié)量子諧錯的保持時間，以便更好、更穩(wěn)定的用來量子通信和量子計算。文中發(fā)現(xiàn)，可以通過調(diào)節(jié)合適的初態(tài)參數(shù)，量子比特與熱

3、庫的耦合常數(shù)，熱庫的溫度和截止頻率等來延長量子諧錯的保持時間。發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩熱庫都處于零溫時，初態(tài)參數(shù)越小，量子比特與熱庫的耦合常數(shù)越小以及熱庫的截止頻率越低，量子諧錯的保持時間越長。文中還重點研究了當(dāng)其他參數(shù)不變時，兩獨立熱庫處于有限溫度時對量子諧錯隨時間演化的影響。當(dāng)兩熱庫的溫度相同時，指出降低熱庫溫度既可以延長初始量子諧錯的保持時間又可以減緩量子諧錯的衰減速度。當(dāng)兩熱庫的溫度不同時，揭示了熱庫的一個溫差效應(yīng)。那就是，溫差參數(shù)越大，量子諧

4、錯的保持時間越長。
　　 量子糾纏是體現(xiàn)量子關(guān)聯(lián)的一個重要物理量，但并不能概括所有的量子關(guān)聯(lián)。最近研究表明量子諧錯是一種更廣泛的量子關(guān)聯(lián)。即存在一些量子態(tài)沒有糾纏卻有量子諧錯。對于這部分的量子諧錯在各方面的應(yīng)用引起了國內(nèi)外很多學(xué)者的關(guān)注。基于此，文中研究了沒有糾纏但有量子諧錯的信息對量子斯坦克爾伯格博弈的影響。文中用幾何測量量子諧錯的計算方法求解了一個無量子糾纏初態(tài)的量子諧錯，重點研究了量子諧錯對此斯坦克爾伯格量子博弈的兩參與公

5、司的子博弈精煉納什均衡點的行動選擇量及其相應(yīng)的收益的影響。文中找出了該量子博弈“q*1>q*2”和“q*1