開放系統(tǒng)糾纏動力學相關研究.pdf

1、量子力學、計算機科學、密碼學和信息論的相互交叉產(chǎn)生了新興的交叉學科量子信息與量子計算。量子信息與量子計算學科的蓬勃發(fā)展進一步帶動了物理學、計算機科學、控制理論等多個學科的發(fā)展，甚至可能從根本上改變未來信息存儲和信息任務處理的方式和效率。如何在實際的物理體系利用和操控量子態(tài)進而實現(xiàn)量子信息處理是擺在研究者面的巨大挑戰(zhàn)。困難主要源于實際的物理體系不僅受到環(huán)境的嚴重影響，而且其精確的演化規(guī)律不是用薛定諤方程加上初始條件就能夠得到。量子信息任務

2、的實現(xiàn)主要依賴量子理論特有的資源．量子糾纏，認識開放系統(tǒng)的量子糾纏在環(huán)境作用下的動力學行為，進一步維持和操控量子糾纏成為實現(xiàn)量子信息處理任務的重要突破口。 本文集中精力于開放系統(tǒng)糾纏動力學行為這一研究課題，探索非馬爾科夫環(huán)境對糾纏動力學的影響。主要內(nèi)容包括三個方面： 第一章回顧量子糾纏研究的基礎理論。介紹量子糾纏的概念、兩量子比特糾纏度量、判據(jù)、經(jīng)常使用到的量子態(tài)。在三量子比特體系中介紹研究者關注比較多的量子態(tài)，三體量子

3、糾纏的基本模式等問題。 第二章主要簡述開放系統(tǒng)中約化密度矩陣的求解方法。介紹了基于Kraus算符的算符求和表象方法，基于馬爾科夫近似的Lindblad主方程方法，基于投影算符得到的非馬爾科夫近似下求解方法一包括Nakajima-．Zwanzig方程、time-convolutionless投影算符方法推廣的非馬爾科夫方程、關聯(lián)投影超算符方法非馬爾科夫方程。同時使用測量對一些求解方法做了相應的解釋。 第三章主要介紹了具體的