量子点、量子点分子及耦合腔场的纠缠动力学

考虑了各含一个二能级的量子点和一个三能级隧穿量子点分子的两耦合腔系统, 导出了量子点、量子点分子与腔场发生共振相互作用,量子点处于激发态,量子点分子处于基态,腔场均处于真空态的初始条件下系统的态矢量,运用Negativity度量子系统间的纠缠,采用数值计算的方法研究了量子点原子与量子点分子之间,腔中量子点 (量子点分子)与腔场之间和两个腔场之间的纠缠特性,探讨了腔场间的耦合系数及量子点分子的隧穿强度对纠缠特性的影响. 结果表明,与弱腔场耦合相比,在强腔场耦合情况下,量子点、隧穿量子点分子与腔场之间的纠缠及腔场之间的纠缠减弱,量子点分子与隧穿量子点分子之间纠缠增强;在腔场弱耦合或强耦合下,随着量子点分子隧穿强度的增加,量子点与量子点分子间及量子点与腔场间的纠缠强度受影响程度较小,只有量子点分子与腔场纠缠出现明显减弱.     

多"原子-腔场"系统中的纠缠交换与纠缠保持

利用量子信息学的观点,将单个原子与单模光场相互作用的J-C模型推广到由M(M为任意正整数)对二能级原子与M个单模腔场分别独立相互作用的组合物理系统模型.通过求解该系统态矢量的演化矩阵分析原子与腔场相互作用的过程,并讨论系统中量子纠缠信息的交换与保持的机理.结果发现:无论原子纠缠态还是光场纠缠态,在一定条件下均可实现纠缠交换或纠缠保持;同时,利用原子与腔场的相互作用可制备不同形式的纠缠态.     

量子点系统中纠缠的演化

在多个量子点组成的自旋链系统中,各点之间的距离都很短,次近邻相互作用在很多情况下不能被忽略。研究有次近邻相互作用时,由四个量子点组成的自旋链系统中的边界纠缠情况,给出Concurrence的解析表达式及其随时间的演化情况。研究结果表明,次近邻相互作用对纠缠有着重要的影响,可以通过调节环境参数和近邻相互作用的强度来减小次近邻相互作用对系统纠缠的影响。这种调节方法在量子点系统中很容易实现。     

基于腔-光纤系统制备纠缠和实现远程量子逻辑门的研究进展

介绍了腔-光纤耦合系统,综述了基于此类系统制备纠缠和实现远程量子逻辑门的研究进展,并展望了基于此类系统需要进一步研究的几个问题.     

利用量子纠缠转移实现量子安全直接通讯

量子纠缠具有纠缠转移和非局域性的特点,有利于提高信息传送的安全性。本文报道了利用量子纠缠转移,实现直接通讯的方案.由于信息传递不伴随粒子的传输,比ping-pong模型的通讯方案有较高的安全性。     

量子移动通信最优纠缠中继与量子搭桥方案研究

根据量子力学原理,量子通信具有经典通信无可比拟的安全保密性,因而成为当前通信领域新的研究热点。量子移动通信是未来量子通信系统的重要组成部分,纠缠中继是量子移动通信的关键技术之一。然而,由于在无线信道上存在各种干扰和噪声,使得量子纠缠态远程传送的实现面临很大困难。为此,本文提出了基于量子态隐形传送的移动纠缠中继和量子搭桥方案,建立了网络的分层结构模型,研究了相关的路由协议(QMRP协议)。分析结果表明,即使在移动终端之间没有共享EPR纠缠对的情况下,该方案仍然可以完成量子态的无线传输,而且其传输时延与链路的距离和基站数目无关,因此,从数据传输时延的观点来看,本方案是最优的。     

一维海森伯反铁磁链的量子纠缠与相变

研究一维海森伯反铁磁链的量子纠缠的变化规律,以及该系统的量子相变与耦合常数的关系.研究表明,反铁磁材料中自旋的共生纠缠度是温度和耦合常数的单调函数.在一定范围内,当增大耦合常数而降低温度时,纠缠将会增大.然而,当耦合常数增大到一定值以后,共生纠缠度呈现饱和现象.     

应用腔QED制备多比特纠缠态

提出一个应用圆极化双模腔制备多比特纠缠态的方案.该方案基于1个原子和多个腔以及多个原子和1个腔的共振相互作用,制备过程简单,相互作用时间短,并能有效地抑制退相干,具有实验可行性.     

两量子比特耦合到共同环境系统中纠缠演化特性的研究

通过计算线性熵研究了两量子比特耦合到共同环境系统中纠缠演化特性,讨论了量子比特与环境的相对耦合强度以及两量子比特初始纠缠度对纠缠的影响。结果表明量子比特处于好腔时,线性熵随时间演化呈振荡行为,量子比特和环境的相对耦合强度越大,线性熵稳态值越大;量子比特处于坏腔时,两量子比特与环境之间纠缠产生的阈值时间与两量子比特初始纠缠度无关。     

量子纯态纠缠态的构成与纠缠度

由信息熵定义出发,结合量子力学态矢特性,首次提出多粒子体系纯态纠缠态的构成方法,并给出纠缠度的定义。然后以自旋为1/2的两粒子为例,给出任意态下纠缠度的计算。     

标记光源的量子密钥分配方案

研究了基于实际系统的量子密钥分配协议.在使用纠缠的基础之上,提出了一种使用光子数可分辨探测器的标记单光子光源的量子密钥分配方案.分析和计算结果表明,该方案不仅可以增加安全通讯的距离,而且可以有效降低对实验技术的要求.     

基于纠缠交换的量子身份认证协议

提出了基于纠缠交换的量子两方身份认证协议,并扩展到基于纠缠交换的量子多方身份认证协议.协议中通信用户初始共享的纠缠粒子对用作认证密钥.用户通过对事先共享的纠缠粒子对进行纠缠交换和经典通信,实现用户之间的身份认证.另外对2种量子身份认证协议的安全性分别进行了分析.     

量子点免疫层析试条定量检测系统的设计

一种量子点免疫层析试条定量检测系统,由量子点免疫层析试条、试条架、扫描系统、电荷耦合器（CCD）、信号放大器、模／数转换器（A／D）、微处理器（MCU）、输出显示装置、打印机、键盘和一张与试条配套的IC卡构成。微处理器读取Ic卡参数后控制试条架运动以适合扫描系统的光纤探头对试条进行自动扫描,采集的特征波长反射荧光经CCD、信号放大器、模／数转换器传输给微处理器进行光信号识别和浓度计算,输出显示装置显示结果。该系统能快速准确实现样品多元指标定量检测,具有检测快速、灵敏度高、结果客观、使用灵活等特点,在生物医学样品检测方面具有广泛应用前景。     

基于纠缠交换和局域操作的量子秘密共享

为提高量子秘密共享的效率，提出了一种直接共享经典消息的协议. 协议充分利用了Bell态纠缠交换和局域操作的性质. 为了检测是否存在窃听者，通信粒子被分为检测和消息2部分，对检测部分采用共轭基测量的方法确保传输安全后，再对消息部分作局域操作编码. 分析表明该协议是安全的，效率可以达到2个Bell态共享2?bit经典消息.     

单个囚禁离子的运动态与光场的量子纠缠

提出一个制备涉及光场和单个囚禁离子振动运动的Bell态方案。如果选择合适的相互作用时间及合适的初态，就很容易制备纠缠光一运动态。证明：使用不同的运动边带和恰当的离子相对相位，所有4个Bell态都能制备出来。方案的显著特点是没有兰姆一狄克近似，因而制备这些纠缠态的时间大大缩短。     

利用Bell态纠缠交换的环式量子秘密共享协议

为使量子秘密共享易于实现,提出了一种基于Bell态纠缠交换的协议. 参与方的量子信道构成一个环,通过在环上添加或删除节点可以构造任意多方协议,并且对其他参与方没有任何影响. 分析表明,上述协议不仅能抵抗外部窃听者的窃听,而且能抵抗内部参与方的欺骗,具有无条件安全性.     

Quantum Entropy of a Single Cooper-Pair Box Interacting with Two Electromagnetic Fields

Due to the potential use in quantumcomputer,considerable attention has been focused on the meso-scopic Josephson junction.Recently,the interactionof a single Cooper-pair box,which have alow-capaci-tance Josephson junction,with a quantized electro-magnetic field has been investigated[1-4].On theother hand,quantum entanglement is considered asthe key resource of quantumcomputation and quan-tuminformation.It is useful in quantuminformationprocessing[5,6].More and more attention has focusedon th…     

基于GHZ态纠缠交换的量子秘密共享

提出了一个基于GHZ态纠缠交换的新的量子秘密共享方案．该方案中，消息发送者Alice通过对GHZ态纠缠交换和局部幺正操作使得接收者Bob和Charlie能直接共享其秘密消息．所提出的方案是高效的，除去用于窃听检测的粒子，其余粒子全部用于消息传输，2个GHZ态纠缠交换可以共享2 bit经典消息．安全分析表明, 该方案是安全的, 适合将三方秘密共享协议推广到多方的情形．