cluster態(tài)糾纏濃縮研究.pdf

1、近年來量子信息技術(shù)迅速發(fā)展，正逐漸從理論走向?qū)嶒?yàn)，并向著實(shí)用化的方向發(fā)展。具有巨大并行計(jì)算能力的量子計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)已變成可能，依據(jù)量子態(tài)的物理特性而建立的絕對安全的量子通信系統(tǒng)也不再是遙不可及的夢想。量子信息處理技術(shù)距離我們的實(shí)際應(yīng)用越來越近。
　　Cluster態(tài)在量子信息領(lǐng)域尤其是在單向量子計(jì)算中有著極其重要的地位，對其研究更是極其必要。然而由于環(huán)境的噪聲，cluster態(tài)會發(fā)生退相干。糾纏濃縮則是處理噪聲對系統(tǒng)退相干影響的有效

2、手段之一，因而也廣受關(guān)注。在本文中我們將闡釋三個典型的cluster態(tài)濃縮方案，這三個方案事實(shí)上也構(gòu)成了本人對cluster態(tài)濃縮研究的基礎(chǔ)。
　　之后，我們在對這三個濃縮方案研究的基礎(chǔ)上又提出了三個改進(jìn)型的方案。其中在前兩個方案中，我們基于光子為載體完成了對任意四光子cluster態(tài)的濃縮。在第一個基于光子的濃縮方案中，我們可以將整個方案分為兩步，第一步需要一對雙粒子輔助，第二步需要一個單粒子輔助。在第二個方案中，我們在cros

3、s-Kerr非線性的輔助之下實(shí)現(xiàn)了一個完全基于單光子輔助的cluster態(tài)濃縮方案。整個濃縮過程可以分為三步，每一步我們將制備一個輔助單光子來輔助濃縮。并且在整個濃縮過程中我們不需要使用當(dāng)前技術(shù)條件下難以實(shí)現(xiàn)的量子門，而是使用量子非破壞性測量器件和普通的光子探測器。此外我們通過循環(huán)濃縮的思想獲得了較高的成功概率。這些使得我們的cluster態(tài)濃縮方案更加經(jīng)濟(jì)可行。由于傳導(dǎo)電子是固體量子計(jì)算的候選載體之一，而糾纏退相干也是量子計(jì)算需要克服