考虑DM相互作用的Ising系统中量子失协的含时演化

研究了处在非均匀磁场中的两粒子Ising系统,在考虑DM相互作用情况下,其量子失协（QD）随时间演化问题。对于初始处于Werner态的系统,详细分析了在随时间演化过程中DM相互作用、不均匀磁场的不均匀度、初态的纯度等因素对量子失协和量子纠缠的影响。通过比较可以发现,两者在很大程度上保持着相似的变化规律,最明显的不同在于演化过程中,在有限的时间内量子失协并不会消失,但是量子纠缠却会出现突然死亡现象（ESD）。这一明显不同的特征表明量子失协比量子纠缠具有更大的应用空间,通过控制外部条件,可以很好的控制量子失协随时间的演化过程。     

与库相互作用的非耦合的两比特系统的量子失协动力学

推导出一个关于 结构密度矩阵的量子失协的表达式。在单一激发下,给出两个非耦合的量子比特分别与库相互作用构成的系统的动力学的精确解,然后用非马尔科夫主方程方法精确求解了这个系统的耗散动力学。在失谐光谱密度下,讨论和比较不同耦合区域内系统的量子失协动力学特征。结果表明：量子失协表达式适用于任意有 型密度矩阵的物理系统,在失谐光谱密度下,证实两类主方程分别适用于不同的耦合区域。这将为以后更加简便地计算量子失协,以及在不同的耦合区域运用哪一类主方程提供一定的参考依据。     

两量子比特态的量子信息分离的最小测量复杂性

提出一个用非对称W态作为量子信道分离两量子比特态的方案。如果发送者（Alice）已知待传送态的量子信息,Alice 执行两量子比特投影测量后, 能分离量子信息并发送给接收者（Bob 和 Charlie)。Bob 和 Charlie 共同执行一个幺正操作后,再分别执行两个单量子比特的幺正操作,就能恢复原态的量子信息。这个方案大大减小了测量的复杂性。     

双Jaynes-Cummings耦合模型中几何量子失协的研究

基于Dakic提出的几何量子失协度量方法,研究了双Jaynes- Cummings(J-C)模型的几何量子失协。分析了初始态纯度、纠缠度、腔与原子间的耦合常数及腔内光子数等对几何量子失协随时间演化特性的影响。结果表明：通过提高纯度、初始纠缠度的值可以增大几何量子失协;非零光子数导致几何量子失协震荡衰减;通过调整腔与原子间的耦合常数可以改变振荡频率。     

原子和腔场衰减对耦合腔系统中几何量子失谐的影响

本文考虑原子和腔场存在衰减的情况,研究了耦合腔系统中两子系统间的几何量子失谐.在原子和腔场衰减系数相等的特殊情况下,通过解薛定谔方程,给出了系统态矢演化规律.采用数值计算方法,讨论了原子和腔场衰减对两子系统间几何量子失谐的影响.研究结果表明:两原子间、两腔场间、以及原子和腔场之间的几何量子失谐都呈现出振幅衰减式振荡,直...     

双量子比特系统耦合度J大小的测量

提出了一种可以精确测量有耦合的双量子比特系统的耦合项J的大小的方法.通过绝热近似计算得到了系统的哈密顿量的四个能级及其相对应的绝热本征态.利用求解得到的本征态计算分析了两低能级本征态的极化矢量,得到在对称系统中,耦合项J的大小等于使两低能级态的极化矢量长度发生突变时的外加磁场的z分量的值.此外,还利用两个不同的纠缠定义计算分析了系统的纠缠程度.在对称系统中,各个本征态的纠缠度和冯·诺伊曼熵基本相一致.     

含Dzyaloshinski-Moriya相互作用的两比特Heisenberg XYZ模型中的超级量子失协

超级量子失协因其具有超越普通量子失协和量子纠缠的特性受到人们的普遍关注。本文从理论上对比研究了含Dzyaloshinski-Moriya相互作用的Heisenberg XYZ模型处于热平衡下的超级量子失协和普通量子失协。研究发现,超级量子失协总是大于普通量子失协,而且Dzyaloshinski-Moriya相互作用对超级量子失协起着积极作用。最有意义的是温度对该模型中超级量子失协的影响比普通量子失协小得多。     

Optimizing scheme for probabilistic remote preparation of a two-qubit state

Remote state preparation is increasingly becoming attractive in recent years, people have already started theoretical and experimental research, and have made valuable research results. Recently, a scheme for probabilistic remote preparation of a general two-qubit state was proposed （Wang Z Y in Quantum Inf Process. 11：1585, 2012））. In this paper, we present a modified scheme for probabilistic remote preparation of a general two-qubit state. To complete the scheme, the new and feasible complete orthogonal basis vectors have been introduced. Compared with the previous schemes, the advantage of our schemes is that the total success probability of remote state preparation will be greatly improved. The probability of success regarding this scheme is calculated in both general and particular cases. The results show that the success probability of remote state preparation can be improved a little. However, in certain special cases, the success probability of preparation can be greatly improved. In special cases, the success probability of preparation can be improved to 1. The security analysis of the scheme is provided in details.     

微腔中量子点光子发射的动力学研究

基于量子回归理论建立了微腔-量子点耦合模型的主方程,研究了用激光脉冲激发时微腔中的量子点二能级系统的密度矩阵随时间的演化,然后通过密度矩阵得出发射光子数和二阶相关度等特性,并对适合于制作单光子源的微腔参数和泵浦条件进行了优化。相关参数中,微腔衰退率和系统耦合系数的相对关系对单光子发射过程起关键作用。     

耦合量子比特在最大纠缠混合态下几何量子失协鲁棒性的研究

几何测量量子失协是量子关联的一种表达形式。本文结合利用量子纠缠和几何量子失协,对非马尔科夫过程中的耦合量子比特系统的量子关联动力学特性进行了比较研究。运用解析和数值模拟的方法,研究结果表明,在一定的初始态下,由于环境耗散作用的存在,量子纠缠和几何量子失协都随时间做递减的动力学演化,但几何量子失协比量子纠缠的递减要慢一些。表明几何量子失协的生存时间长于量子纠缠,更能抵抗环境的耗散作用、健壮性更好。因此,量子关联也是实现量子信息处理的有用资源。     

抛物量子点中的二能级体系

采用Pekar类型的变分方法,在抛物量子点中电子与体纵光学声子（LO）强耦合的条件下,得出了电子的基态,第一激发态的能量及相应的波函数。讨论了电子-声子耦合强度,量子点受限长度对电子在基态∣0〉, 激发态∣1〉,叠加态时的概率密度分布的影响。结果显示叠加态时的概率密度随着电子-声子耦合强度的增加而增大,随着量子点受限长度的减小而增大。该结果对以量子点制备量子比特有重要的指导意义。     

远程制备任意双粒子态

王和闫设计出利用两步方法确定性地实现远程制备单粒子态,受到这个思想的启发,我们研究了任意形式双粒子态的远程制备。在我们的方案中,两个非最大纠缠GHZ态用作量子通道,制备者Alice将已知态的全部信息分割为两部分,一部分为实系数部分,另一部分为相因子部分。制备者Alice执行两次投影测量并将测量结果用４比特经典信息告诉Bob,远方接收者Bob可以通过合适的幺正变换以概率4Ιβγ²Ι成功地获得目标态,此成功概率比刘的方案高,这也是本方案的优点所在, 因为在刘的方案中只有二粒子实系数态或赤道态的远程制备才能达到这个概率值。     

高带宽量子通信信标跟踪技术研究

分析了ATP跟瞄相机的探测采样频率、闭环信号延时对ATP系统带宽的影响,并在此基础上,提出了高采样频率和低闭环延时的高带宽设计思路,设计并实现了高带宽ATP跟踪系统.仿真分析和试验测试结果表明:使用该跟瞄相机的ATP系统的干扰抑制带宽约为200Hz;在给定的输入条件下,系统跟瞄精度优于±lurad,能够满足星地量子通信的需求.     

四翼超混沌系统的动力学特性分析及其电路实现

为了提高混沌系统的复杂性,本文基于最新提出的简化Lorenz系统,采用正弦函数扰动方法和非奇异变换,设计了一个具有四翼吸引子结构的超混沌系统。通过计算Lyapunov指数、分岔图、相图和Poincaré截面等方法分析了该系统的动力学特性,分析表明该系统具有丰富的动力学行为。采用分立元件,设计了该系统的模拟电路,电路实验结果与数值仿真结果相吻合,为构建具有高性能的混沌保密通信系统奠定了基础。     

Issues of practical realization of a quantum dot register for quantum computing

We present a quantum dot structure fabricated by the lithographic positioning, which can be used as a prototype of the quantum dot register for quantum computing. Using simple model calculations we show that parameters of our quantum dot structure are very close to the ones required for two possible embodiments of a quantum computer. Results of numerical simulation of the quantum dot register, as well as discussion of materials and technological issues of fabrication of quantum logic gates are also presented.     

二维H型四终端量子点阵列的量子输运

利用一个基于紧束缚模型的散射区格点上能量波动的二终端系统的透射和反射系数的一般计算方法,然后提出了基于实空间格点的H型四终端量子点阵列的系统,将其转化成二终端量子点阵列模型去探讨,通过利用实空间格林函数,计算了H型四终端量子点阵列的透射率,研究其量子输运问题。     

可控传送两qubit系统任意量子态的方案

提出了一个方案用来实现在有控制方控制下的量子网络中传送一个两qubit系统的任意量子态.整十方案所消耗的资源包括一个预先制备的由6个qubit构成的纠缠量子通道和一些经典通信资源.所使用的量子操作包括Bell测量、 H门、单qubit正交测量、 Panli门.方案中展示;只有当控制方合作时接受方才能恢复量子初态;如果有一个控制方不合作,量子态就不能完全恢复到系统的初态.     

Dynamics and circuit of a chaotic system with a curve of equilibrium points

Although chaotic systems have been intensively studied since the 1960s, new systems with mysterious features are still of interest. A novel chaotic system including hyperbolic functions is proposed in this work. Especially, the system has an infinite number of equilibrium points. Dynamics of the system are investigated by using non-linear tools such as phase portrait, bifurcation diagram, and Lyapunov exponent. It is interesting that the system can display coexisting chaotic attractors. An electronic circuit for realising the chaotic system has been implemented. Experimental results show a good agreement with theoretical ones.     

量子密钥分配的安全性分析

量子密钥分配特别适合光通信环境,而且可以实现无条件安全性.但由于现有技术水平的限制,实际量子密钥分配的安全性受到挑战.分析了目前量子密钥分配安全性面,临的最大威胁-光子数分离攻击,介绍了两种可以抵制光子数分离攻击的方法:硬件措施-诱惑态方案和软件措施-非中交编码方案,并重点分析了两种方法的原理和特点.