Fock空间中基于波色双模指数二次型算符的连续变量纠缠态的量子涨落特性

利用线性量子变换理论（LQTT）,导出在Fock空间中连续变量两体纠缠态的量子涨落计算的一般公式,并讨论此纠缠态的压缩特性。通过线性拟合的方法,得到当涨落度和纠缠熵分别出现极值时,态参数之间关系。结果显示当达到较大纠缠时,该态的压缩程度也较大,除此以外还得到了涨落度随参数和纠缠熵的变化关系。同时举例说明此公式在计算双模压缩真空态和单边双模压缩真空态的量子涨落中的应用。     

纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的量子纠缠

利用全量子理论,研究了双原子与压缩相干态光场相互作用系统的量子纠缠特性,分别讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量和耦合系数比值对系统场熵和原子相对熵演化的影响.结果表明： 当相干态振幅参量为零或很小时,两原子间纠缠度随时间演化规律和场-原子纠缠度随时间演化规律几乎相反,场-原子间的纠缠削弱了两原子间的纠缠.随着相干态振幅参量增大或光场压缩参量减小,在一定时域内,两原子处于稳定的纠缠态,并且这个时域逐渐变长,同时原子-原子平均纠缠度值增大,而场-原子平均纠缠度值减小.耦合系数比值（原子之间偶极-偶极相互作用）的增大会减弱原子与场之间的作用,使两原子始终处于最大纠缠态.     

压缩真空场与运动二能级原子相互作用的量子纠缠

用Von Neuman熵研究了压缩真空场与运动二能级原子相互作用的量子体系的量子纠缠特性，讨论了初始压缩真空场的压缩度以及运动原子的场模结构参数对该量子体系纠缠特性的影响。结果表明，原子的运动使系统纠缠度的演化具有严格的周期性；在初始压缩度较大（r〉3）时，除了一些消纠缠点外，系统将长久停留在最大纠缠态，场模结构参数的增大将导致消纠缠次数的增多。     

高斯型耦合下运动原子与压缩真空场的纠缠特性

研究了当耦合系数为高斯型分布时运动原子与压缩真空场的纠缠特性,讨论了原子垂直于腔轴的运动、原子初态、压缩参数r对纠缠度的影响。结果发现:原子速度的增大会使原子与光场的有效作用时间变短,纠缠度也将很快达到最大值。压缩参数r对纠缠度的演化曲线有明显的调制作用,当压缩参数取适当值(如r=2)时,系统可长久停留在最大纠缠态,无消纠缠态或持续地处于消纠缠态。     

一次量子通信QKD和QA协议

提出一种通过一次量子通信同时实现密钥分发(QKD)和量子认证(QA)的方案.此方案基于GHZ态的相关性,事先在|△＞态制备n对处于纠缠态的量子位.最后证明了此协议是有效和绝对安全的.     

利用纠缠催化作用辅助恢复纠缠态转化中丢失的量子纠缠

利用局域操作的方法可以把一个初始纠缠态转化为一个目标纠缠态,在这个过程中会损失一定量的量子纠缠。文献[10]证明可以用一个附加纠缠态部分地恢复丢失的量子纠缠,但附加纠缠态的纠缠度必须大于目标纠缠态的纠缠度.本文证明当不满足这一条件时,可以用纠缠催化作用辅助恢复丢失的量子纠缠.我们发现催化剂纠缠态的纠缠度必须大于目标纠缠态的纠缠度。     

真空光学腔场诱导不同原子纠缠之研究

在大失谐条件下,使用时序算子T的二级微扰展开讨论了单模光学腔中放置不同原子时有效哈密顿量的形式;并进一步讨论了在真空光学腔场中,初态为直积态的两不同原子状态随时间的演化规律,研究的结果显示:(1)两不同原子具有|△1-△2|＞＞max(g1,g2)或△1 △2=0性质时,态在演化过程中保持仍为直积态的形式,不会出现纠缠态的情形,(2)两不同原子具有|△1-△2|＜＜max(g1,g2)性质时,态在演化过程中出现纠缠态的情形,在特定的时刻出现最大纠缠态.     

激光强度涨落对两囚禁离子纠缠度的影响

囚禁离子的纠缠态在量子计算和量子信息方面有极为重要的应用。由于量子系统的特性，激光强度不可避免的发生涨落，其对囚禁离子的纠缠度有显著影响。从反J-C模型出发，利用共生纠缠度标准，分析了激光强度涨落对系统纠缠动力学的影响，并与利用J-C模型时的情形做了适当对比。结果显示：激光强度涨落产生的噪声使两离子纠缠度随时间呈现类似指数衰减；激光强度较弱时，利用正反J-C模型所得系统纠缠动力学有显著差别。     

双模压缩真空态与玻色-爱因斯坦凝聚相互作用系统中的量子纠缠

研究的系统为双模压缩真空态和玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用体系,在双光子跃迁过程中,分别用量子约化熵和量子相对熵研究了该系统中的双模压缩真空态与凝聚体间的纠缠以及双模压缩真空态的模间纠缠,分析了光场初始压缩因子、原子间相互作用对场-凝聚体间纠缠和模间纠缠的影响.     

在外场作用下三量子比特量子纠缠演化特性的研究

采用相干态正交化展开方法,对三量子比特的纠缠度影响因素进行了分析研究,并运用数值计算,结合解析解,在光场初态为真空态的相互作用过程中,对三量子比特的纠缠情况进行了研究.分析了三个全同的量子比特纠缠度随光场频率的变化规律以及光场量子比特耦合强度对三量子比特纠缠度的影响.研究结果表明,三量子比特的本征能量和共生纠缠度随光场频率、时间got的演化与耦合强度有关,而三量子比特的本征能量和共生纠缠度随时间gt的演化与耦合强度无关.     

单模算符叠加激发三模压缩真空态的量子特性

利用算符作用在参考态上构建新的量子态的方法 ,将单模算符叠加作用在三模压 缩真空态上,构建了单模算符叠加激发三模压缩真空态。利用有序算符积分技术导出了三模 压缩变换关系式和态的归一化系数。采用数值计算方法,研究了该量子态的压缩效应、反聚 束效应和双模间纠缠等特性,讨论了算符叠加系数和压缩参数对这些量子特性的影响。研究 结果表明:1) 压缩效应和纠缠量与压缩参数之间,反聚束效应与叠加系数t 之间均存在非线 性关系; 2) 随叠加系数的增大,压缩效应和双模间纠缠均增强; 3) 随压缩参数增大, 反聚束效应增强。     

驻波场中囚禁离子的Wigner-Yanase偏态信息

研究了驻波场中囚禁离子的Wigner-Yanase偏态信息并得到了其恢复周期,发现此周期与离子布居数反转的恢复时间相同.对解析解与数值模拟进行分析,发现Wigner-Yanase偏态信息的恢复时间随Lamb-Dicke 参数的增大而减小,随离子平均振动声子数的增大而增大;当离子质心从驻波场波节移向波腹时,Wigner-Yanase 偏态信息的恢复时间变长.从理论上证明了囚禁离子振动态处于相干态时离子初始偏态信息恒为1/2,分析了离子与驻波激光场之间的量子纠缠特性.     

基于任意BELL态的量子密钥分配

为了提高量子密钥分配的安全性和效率,利用量子纠缠交换的规律,提出了基于纠缠交换的量子密钥分配协议。通信双方通过简单的BELL测量建立起共享密钥,窃听者不可能窃取密钥而不被发现。该协议与其它分配协议的不同在于,可以实现对任意两个BELL态进行BELL测量达到量子密钥分配的目的。协议的实现只需要EPR粒子对,而不需要制备多粒子纠缠态。分析结果表明,此协议只用到两粒子的纠缠态,不需要进行幺正操作,它不仅能够保证密钥分配的安全性,而且简单高效。     

量子纯态与混合态中力学量测量研究

量子纯态和混合态是量子信息中最重要的两种量子态,是研究密度算符、量子纠缠态和量子消相干的基础.量子纯态与混合态具有本质区别.量子干涉的一个最重要的特征是量子纯态的相对位相有可以观测的效应.利用量子力学的方法,通过测定特定力学量(σ)z,(σ)x和(σ)n的取值来分析从纯态到混合态的转变.结果表明:量子纯态中的测量是各向异性的,而对于混合态则是各向同性的.     

双模真空压缩态在相阻尼情况下的量子纠缠与非定域性

研究了双模真空压缩态在相阻尼情况下的非定域动力学和纠缠特性.在得出该系统密度演化算符的明晰表达式后,我们基于"宇旋算符"而引入合适的Bell算符,从而很好的揭示了该态的非定域性.通过计算其相对熵纠缠度,我们也很好的揭示出其纠缠特性.     

Tavis-Cummings模型中运动原子的量子关联动力学

通过数值计算的方法,研究了T-C模型中两运动原子与粒子场相互作用时两原子的量子关联。讨论了两原子的初始量子纠缠和腔场的光子数及原子的运动对两原子量子纠缠和量子失谐的影响。结果表明：初始量子纠缠不同,两原子的量子纠缠和量子失谐的演化不同;光子数的增加,两原子的量子纠缠出现猝死和恢复现象,而量子失谐保持非零,同时量子纠缠和量子失谐变化的更快;考虑原子的运动时,量子纠缠和量子失谐周期性演化,场模结构参数的增大,量子纠缠和量子失谐的演化周期变小。通过演化曲线发现,量子纠缠和量子失谐的演化具有相似性。