使用共振腔实现受控非门及量子隐形传态的方案

提出一个使用三能级原子以及通过经典场对单粒子态的操控和两原子与单模腔场的共振作用实现受控非门的方案,并使用该方案完成单粒子态的隐行传态过程.该方案中原子与单模腔场的共振作用时间可以很短,这一特点对量子信息处理过程中的消相干问题的处理是非常有利的,这也是该方案与已有文献报道使用失谐腔的腔QED方案的主要区别之一.     

基于六粒子簇态的量子信息分离方案

利用非最大六粒子纠缠簇态作为量子信道,实现推广的任意二粒子量子态的信息分离方案。结果表明分离者可以让接收方中的任意一方在另一方的帮助下通过适当的幺正操作得到任意未知二粒子量子态。该方案中需要推广的BELL（GBM）基测量和单粒子测量(SM),并通过引入辅助粒子寻找合适的纠缠匹配的方法实现概率量子信息分离。计算了量子信息分离（QIS）方案的成功概率和经典信息损耗,若量子信道为最大纠缠信道,方案成功的概率为1同时将消耗14bit的经典信息。     

利用分束器产生的一类非经典光学态

把相干态和任意粒子数态作为分束器的输入态,通过条件测量可以得到被剪切了的输出态。本文研究了这些剪切了的输出态的性质。结果显示,当在某一输出端测量到零个光子时,在另一输出端得到的剪切了的输出态呈现较强的压缩和亚泊松分布等非经典效应,而且这种非经典效应受输入粒子数态的粒子数的影响,即输入粒子数态的粒子数较大时其非经典性相对较强．当在其中一个输出端测量到m(m＞0)个光子时,条件测量后的各输出态在光场性质上表现类似,但也都呈现出明显的压缩和亚泊松分布等非经典效应。尤其值得注意的是,当输入的是单粒子数态时,条件测量后的输出态中与测量相对应的粒子数态被剪去。     

激发双模SU(2)相干态的非经典性质

构造了激发双模SU(2)相干态|M,ξ;m〉=AMξma mb m|M,ξ〉,并用数值方法研究其非经典特性.结果表明,在双模SU(2)相干态的两场模同时增加光子后,两模光场仍然保持反关联特性,而且可以使光场对Cauchy-Schwartz不等式的破坏程度、光场的反聚束效应以及光子统计亚泊松分布等非经典特性得到加强.     

Raman型原子-腔场系统N-qubit原子态的隐形传送

利用全量子理论,对简并A型三能级原子与单模相干态的相反态腔场之间的Raman相互作用进行了详细研究.在此基础上,提出了利用简并A型三能级原子与腔场之间的Raman相互作用,来隐形传送N-qubit未知原子态的新方案.     

利用腔量子电动力学技术来制备多个分离腔场的纠缠

提出了一种利用单模腔场与三能级原子的共振相互作用制备多个分离腔场的纠缠态的方案.首先研究两个分离腔场产生纠缠的情况,然后推广到N个分离腔场纠缠的情况.     

SU(1,1)场与Ξ型三能级原子相互作用的光场非经典特性

采用数值计算方法,研究了初始处于双模SU(1,1)相干态的双模腔场与一个Ξ型三能级原子共振相互作用的光场非经典特性,讨论了初始光场强度、耦合系数和原子态的选择性测量对光场和压缩、光子亚泊松(Poission)分布、模间相干性以及柯西-施瓦茨(Cauchy-Schwarz)不等式的影响.结果表明,b模总是呈现和压缩,初始...     

Kerr介质中双模SU(1,1)相干态场与三能级原子的量子纠缠

研究了在高Q Kerr介质腔中,关联双模SU(1,1)相干态场与V型、 ?型和 型三能级原子相互作用的量子纠缠性质。采用数值计算方法,详细讨论了Kerr效应对模场和原子之间纠缠程度的影响。研究发现在高Q Kerr介质腔中,模场与原子之间的纠缠受到Kerr效应影响的规律是一致的,在介质参数达到一定值前,模场与原子之间的纠缠随介质参数的增大而增大,超过这一定值后反而会降低它们之间的纠缠。     

Legendre多项式算符激发压缩真空态的非经典性质

利用算符激发作用产生新的量子态的方法,将Le gendre多项式算符作用在压缩真 空态上,构建了Legendre多项式算符激发压缩真空态。采用数值计算方法,讨论了它的压缩 效应,反聚束效应,亚泊松分布等非经典性质。研究结果表明:Legendre多项式算符激发压 缩真空态呈现出压缩效应,但它的压缩效应比压缩真空态更弱;它还呈现出压缩真空态没有 的反聚束效应和亚泊松分布性质,但它的反聚束效应随压缩参数增大而减弱;另一方面,随 Legendre多项式阶数增大,它的压缩效应,反聚束效应,亚泊松分布均减弱。     

腔QED中cluster相干态的产生

提出一个在腔QED中产生cluster-型纠缠相干态的方案.基于三能级A型原子和双模腔场之间的大失谐相互作用,原子的自发辐射可以忽略.此外,腔场的初态是真空态.在这个方案中,对原子进行测量后,能够产生腔场cluster-型纠缠相干态,并讨论了实验的可行性.     

腔QED中cluste相干态的产生

提出一个在腔QED中产生cluster-type的纠缠相干态的方案。基于三能级Λ型原子和双模腔场之间的大失谐相互作用下,原子的自发辐射可以被忽略。此外,腔场的初态是真空态。在这个方案中,对原子进行测量后,能够产生腔场的cluster型的纠缠相干态,并讨论了实验的可行性。     

高Q腔中激发相干态的制备

提出了一种基于高Q光腔中的原子与一行波光场相互作用来制备光场激发相干态和二阶激发相干态的新方法。与已提出的方法比较，该方法具备一些优点：不应用微扰理论且除了最后测量外仅用一步就可完成制备，但该方法成功几率只有50%。     

弱克尔介质好腔中纠缠相干态光场驱动下的贝尔态原子系统的保真度

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了含弱克尔介质好腔中的Bell态原子与纠缠相干态光场相互作用系统的保真度。结果表明,对于理想腔,若原子初始时刻处于相干保持态,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度始终等于1,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度单调衰减,但克尔介质越弱系统保真度越接近1;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度在0～1之间作周期性振荡,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。对于好腔,若原子初始时刻处于相干保持态,系统保真度呈指数单调衰减;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,系统保真度呈指数振荡衰减,且随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。     

概率隐形传送原子态的腔QED方案

提出一个能够在实验上可以实现的未知原子态隐形传态的方案。该方案利用一个高Q值的光学谐振腔作为辅助系统，利用单个二能级原子和单模光场的相互作用实现未知原子态的隐形传态，方案中我们只需调节原子和腔场的相互作用时间．隐形传态的成功概率等于作为量子通道的叠加态的较小系数的模方的两倍。     

二能级原子与相干态腔场之间的量子信息转移

利用二能级原子与腔场的大失谐相互作用Jaynes-Cummings(J-C)模型,提出了一种量子信息转移的方案.分别实现了单原子与单个腔场,纠缠的多个原子与单个腔场,及多个原子与多个腔场之间的量子信息的双向传递.     

基于四粒子cluster态的N位量子态秘密共享方案

为了实现N位量子态秘密共享,提出利用四粒子cluster态作为量子信道,cluster态虽然不是最大的纠缠态,但是有比最大纠缠态更强健的性质,通信者Alice通过添加辅助粒子,并对量子态进行五粒子联合测量,Bob（Charlie）对手中的粒子进行单粒子测量,并把结果和恢复量子态需要进行的操作告知Charlie（Bob）,Charlie（Bob）按照从Bob（Charlie）处得到的信息对手中的粒子进行相应的操作,最后再根据需要,把量子态通过相应的量子线路得到所需要共享的量子态。安全性分析证明此方案是安全的。     

基于腔QED制备2n-光子GHZ态

提出一种利用一个2n-能级原子与两个n-模腔相互作用制备2n-模光子GHZ态的方案。在此方案中,2n个量子比特编码在2n个腔模的0- 和 1-光子Fock态中。由于原子与腔场之间相互作用是共振的,因此耦合强度相对较大,这将缩短所需的相互作用时间,从而降低实验中退相干的影响。     

利用非最大纠缠态实现未知原子态的受控传递

提出一个利用三粒子非最大纠缠态传送未知原子态的腔QED方案。这个方案的主要优点是隐形传态和纯化过程能够同时进行,而且与腔衰减和热场无关,不用预先将非最大纠缠态量子通道纯化为最大纠缠态。另外,联合BELL态测量可以转化为单原子测量。