制備多體糾纏態(tài)的理論研究.pdf

1、隨著信息時(shí)代的到來(lái)，對(duì)于信息處理的需求日益增加。為了突破經(jīng)典信息技術(shù)的物理極限，為人們提供更強(qiáng)大的信息處理能力，量子信息學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。量子信息學(xué)是以描述微觀世界本質(zhì)規(guī)律的量子力學(xué)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)。量子糾纏是量子信息賴以存在的基礎(chǔ)，是量子計(jì)算和量子通訊的前提。正是由于量子糾纏這一量子力學(xué)中的奇異現(xiàn)象使得量子信息技術(shù)超越經(jīng)典信息技術(shù)成為可能，因此量子糾纏也被認(rèn)為是一種重要的資源。對(duì)于量子糾纏的研究，一方面可以使我們更深入的理解量子力學(xué)，以期回

2、答一些量子力學(xué)的基本問(wèn)題，另一方面又在諸如量子計(jì)算和量子通信等方面有重要應(yīng)用價(jià)值。因此對(duì)于量子糾纏的研究，有著巨大的理論意義和潛在的實(shí)用價(jià)值。 本文主要研究針對(duì)多體量子糾纏進(jìn)行了理論研究，共分為五章。第一章主要介紹了量子信息這一新生的交叉學(xué)科。第二章主要介紹了量子糾纏概念，討論了糾纏的判據(jù)和度量，制備糾纏的方案以及這些方案的基礎(chǔ)理論。第三章對(duì)處在矩形磁場(chǎng)中的海森堡鏈中的熱糾纏進(jìn)行了研究。給出了一種通過(guò)控制外部參量就可以提高臨界溫

3、度的方案。第四章主要提出了一種利用四能級(jí)梯型原子與光場(chǎng)間的相互作用產(chǎn)生三模糾纏的方案。我們擴(kuò)展了前人的研究工作，得到了產(chǎn)生三模糾纏的方法。我們還討論了系統(tǒng)中各種參量如經(jīng)典場(chǎng)的拉比頻率和初態(tài)的選擇對(duì)于糾纏的影響。在第五章中，我們進(jìn)一步提出了一種新的產(chǎn)生三模糾纏的方案，由于在光腔中引入了參量振蕩器，我們得到了真正的三體糾纏，討論了原子與光場(chǎng)間的作用以及參量振蕩器在真正三體糾纏中的地位和作用，分析了體系中三模糾纏結(jié)構(gòu)，證實(shí)了真正的三模糾纏的存