Paul阱中射频源倍频作用下囚禁离子运动特性

基于以前的研究结果，采用函数级数展开法，研究了Paul阱中在非理想射频囚禁场作用下、考虑二次谐波φ=U-V1cosΩt-Vscos2Ωt时囚禁离子运动特性，得到了单个囚禁离子运动Mathieu方程的解析解和z方向离子运动的特征频率（宏运动，微运动）随倍频参数的变化规律。     

分布式离子阱量子计算的发展和应用

分布式离子阱量子计算是一种将囚禁离子处理器作为计算节点,通过离子-光子纠缠连接各计算节点而建立的量子计算模型。在金融、化学、密码学等领域需要巨大的计算量,分布式离子阱量子计算有望突破这些领域现有方法的局限,从而获得广泛应用。对分布式离子阱量子计算的原理、现状进行分析和研究,并对未来可能的发展方向与应用场景进行展望。     

实现三比特量子控制相位门的离子阱方案

提出了一个利用离子阱系统实现三比特量子控制相位门的方案。在这个方案里,只需对囚禁离子辅以单比特旋转操作并与激光发生共振相互作用便可实现三比特控制相位门。相比其他文献中控制相位门的实现方案,我们方案的优势在于所用的步骤更为简便易行。另外,此方案不需要任何的测量。     

在离子阱中实现量子SWAP门的方案

提出了一个利用处在线性阱中的两个全同的三能级离子与两个不同频率的激光脉冲共振相互作用来实现两比特量子SWAP门的方案,该方案是根据Haffner H.和 Riebe M等人的实验方法与结果选择 离子的 基态的一个塞曼能级作为基态,以亚稳态 的两个塞曼能级作为两个激发态来实现的,选择适当的参数如质心模的频率 ,拉比频率 以及Lamb-Dicke参数 ,计算出实现该方案所用的总时间为 ,该时间远小于亚稳态 的寿命 ,并且在这个方案里消相干是可以被忽略的。在目前的离子阱技术条件下,该方案是可以实现的。     

离子阱中碳原子簇离子的碰撞反应

用激光溅射法产生并在射频离子阱中囚禁了碳原子簇离子，进而利用离子阱的质量选择存储和离子存储时间长等特点，研究了经过选择存储的碳原子簇离子在离子阱中的碰撞解离和碰撞缔合。根据碰撞解离的结果以及碰撞前后的焓变，分析了团簇离子发生碰撞解离的条件和吸热范围，以及团簇离子的囚禁工作点与碰撞活化的关系。在此基础上，进一步研究了团簇离子碰撞解离后的各碎片之间发生缔合反应的过程，探讨了计算有效碰撞截面的方法。     

射频阱中离子的激光溅射注入

通过实验测出了激光溅射碳靶时存储离子强度随延迟时间的变化 ,计算出团簇离子的相对存储效率与离子动能之间的关系 ,并对实验结果作出了定性的解释。     

激光溅射法在射频离子阱中产生和囚禁低能多电荷离子

用激光溅射金属氧化物的方法在射频离子阱中产生了Ｃｏ和Ｔｉ的多电荷离子,结合离子阱选择囚禁技术和垂直交叉离子束碰撞冷却方法,得到了稳定囚禁的低能（电子伏特能量）Ｃｏ３＋和Ｔｉ４＋离子。     

用激光溅射的方法在离子阱中产生和囚禁碳原子团簇离子

利用激光溅射的方法，已经在离子阱中产生并囚禁了Ｃ＋ｎ（ｎ＝１～１３）原子团簇离子，并取得了溅射产生原子团簇的质量范围随激光脉冲能量的变化以及原子团簇离子的稳定存储随囚禁时间的变化关系等结果。囚禁时间可达２０ｓ。     

量子通信中受激辐射下两原子有效量子纠缠问题的研究

区别量子力学与经典力学时,一个重要特征即为量子纠缠问题,量子纠缠不仅有利于量子信息处理的良好开展,而且在理解量子力学基本理论时,也可发挥辅助作用.本文在概述量子纠缠的基础上,以受激辐射相互作用为基础,分析了两原子体系中量子纠缠特性,旨在分析量子纠缠受到原子自发辐射、热环境的影响程度.     

利用囚禁离子实现量子博弈

提出了一个利用热囚禁离子来实现两人量子囚徒困境的方案.用双色激光同时照射两个离子,振荡模处于虚激发状态,所以系统对热场不敏感.此外,由于量子博弈中基本的逻辑门可以直接构造,方案相对简单.     

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.     

基于腔QED任意两个Bell态纠缠交换的量子隐写协议

根据腔量子电动力学(QED,quantum electrodynamics)原子的演化规律提出腔QED内新颖的量子隐写协议,其隐藏容量高达4bit。协议通过腔QED中任意两个Bell态纠缠交换,建立一个隐藏信道传送秘密信息。协议不需将多粒子量子纠缠态作为量子资源,也不涉及关于多粒子量子纠缠态的纠缠交换和量子测量。分析表明,本文协议能够抵抗截获-重发攻击、测量-重发攻击和纠缠-测量攻击,具有良好的安全性。     

用 GHZ态实现任意两粒子态的量子信息分离方案

提出一个用GHZ态作为量子信道分离两粒子态的方案。Alice 先执行两次Ｂell基测量,Alice向她的两个接收者公布四个经典比特信息,接收者Bob 和Charlie一起合作能恢复初态。在合作中他们分别执行了单量子比特测量和幺正操作。此分离方案给出了具体的幺正操作。     

一维波导中并置两原子的量子纠缠

在线性离散关系下研究了一维波导中两个并列放置的原子之间的量子纠缠.为调查两原子间的纠缠度,用实空间方法计算了透射和反射光谱振幅,讨论了单光子的散射特性和纠缠态的并发性.结果表明:通过改变原子偶极-偶极相互作用可产生Fano线型的散射光谱,偶极-偶极相互作用可作为导致光谱Fano共振的一种可能的工具.通过调控原子-波导的耦合强度,量子并发也会发生Fano共振,可通过观察Fano共振推断出最大量子纠缠.     

纠缠交换的量子回路实现

自从量子纠缠态及隐性传态理论提出以来,量子纠缠技术和隐性传态技术得到了迅速发展.量子隐性传态在技术上保证了量子通信的绝对安全,量子隐性传态是基于量子纠缠交换提出的.文章阐述了量子隐形传态及量子纠缠交换的基本理论,给出了一种基于Bell态实现量子纠缠交换的量子回路,该回路结构简单,易于实现.     

量子孤子的产生及其在通信中的应用

主要介绍了孤子压缩态产生,纠缠态制备以及利用孤子进行量子通信的理论和实验进展,利用量子孤子进行连续变量的量子通信,是量子通信中目前最好的一种方案。     

量子通信与量子计算

量子信息学是物理学目前研究的热门领域，它主要包括量子通信和量子计算，文章简要介绍了量子通信和量子计算的理论框架，包括量子纠缠、量子不可克隆定理、量子密钥分配、量子隐形传态、量子并行计算、Shor以及Grover的量子算法，并介绍该领域的研究进展。     

混合态下运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠

利用负熵方法,研究了混合态下运动二能级原子与二项式光场相互作用多光子跃迁过程系统中的量子纠缠特性,讨论了原子初态、场模结构参数、光场最大光子数、二项式系数、跃迁光子数、失谐量等物理参量对系统纠缠度的影响。结果表明：考虑原子运动时,系统出现了规则的周期振荡,并且有退纠缠现象产生。随着场模结构参数的增大,振荡周期缩短,振幅减小。系统的纠缠值与原子初始混合程度有关,原子初态趋于纯态时系统纠缠度较高。随着二项式光场最大光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变小,系统规则振荡的周期不发生改变。二项式光场趋于中间态时纠缠值较小。随着跃迁光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变大,振荡周期缩短,并且振荡变得越来越快。考虑失谐时,系统出现了不规则的纠缠,系统纠缠度的最大值随着失谐量的增大而减小。     

自发参量下转换制备双光子纠缠态在量子信息学中的应用

叙述了自发参量下转换制备双光子纠缠态技术的发展历程、技术原理以及在量子信息学中的应用，并介绍了国内这一领域的进展。     

多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠

利用全量子理论,研究了多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用系统的量子纠缠特性,讨论了不同初始状态下的二项式光场系数和原子运动速度对纠缠特性的影响.结果表明：二项式光场系数不影响场熵演化的周期性,但影响场熵峰值大小.随着原子跃迁光子数的增多,场熵演化的周期性和消纠缠现象逐渐消失.原子运动的速度影响场熵的演化周期,且影响场熵峰值的大小,而原子跃迁光子数的增大,会消弱原子运动速度对场熵演化的影响.当光场处于中间态,原子运动速度较低,且原子跃迁光子数较大时,光场与原子可以长久地处于量子纠缠态.