多進(jìn)制量子圖態(tài)糾纏上下界的確定及精確度量

1、多進(jìn)制量子圖態(tài)糾纏上下界的確定及其精確度量摘要建立于量子力學(xué)這個成立于2 0 世紀(jì)初物理學(xué)的支柱之上的量子信息科學(xué)，是一個用微觀粒子的量子力學(xué)來解決經(jīng)典信息與經(jīng)典計算機(jī)信息科學(xué)解決不了的問題的科學(xué)，所以量子信息科學(xué)是量子力學(xué)和信息科學(xué)的衍生產(chǎn)物，量子信息科學(xué)的兩個最重要的方向是量子通信和量子計算的應(yīng)用。由于其潛在價值以及重大的科學(xué)意義，在過去的十幾年，量子信息科學(xué)這個新興學(xué)科，經(jīng)歷了一個迅速發(fā)展的過程，正引起各方面越來越多的關(guān)注。量子糾

2、纏，是幾乎所有的量子信息處理任務(wù)中必不可少的物理資源，它在許多量子信息處理領(lǐng)域中起著至關(guān)重要的作用，包括量子隱形傳態(tài)、量子密鑰分配、超快速量子計算及因子分解計算等。因此，糾纏是量子信息理論的核心問題。實際應(yīng)用中，我們不僅想知道給定的資源是否糾纏，也需要知道該資源糾纏的大小，即度量糾纏。近年來人們對于糾纏的計算已經(jīng)產(chǎn)生了廣泛的關(guān)注，但是至今為止，取得比較成熟的成果也僅限于二進(jìn)制圖態(tài)糾纏。對于多進(jìn)制圖態(tài)，即使是純態(tài)，這依然是一個懸而未決的問

3、題。幸運的是，前人通過圖態(tài)來求得二進(jìn)制多組分圖態(tài)的方法依然可以被借鑒及推廣到多進(jìn)制的情形下。圖態(tài)的糾纏相對而言簡單，因為可以通過圖來對其進(jìn)行描述，目lT H E B o U N D S A N D C A I J ，r R U L A T I N G O FT H E E N T A N G L E I Ⅵ哐N T o FQ U A N T U M Q U P I T SG R A P H S T A T E SA B S T R A

4、C TB a s e d o n t h eq u a n t u mm e c h a n i c s ，o n e o f t h ep i l l a r so f p h y s i c si n2 0 t hc e n t u r y , q u a n t u m i n f o r m a t i o n s c i e n c e ，i s a d i s c i p l i n e w h i c h u s e t

5、h eq u a n t u mm e c h a n i c so fm i c r o s c o p i cp a r t i cl e s t o s o l v et h ep r o b l e m s t h a tc a n 、tb es o l v e dt h r o u g hc l a s s i c i n f o r m a t i o ns c i e n c ea n dc l a s s i cc o

6、m p u t e r ．Q u a n t u mi n f o r m a t i o ns c i e n c e i s t h ei n t e r s e c t i o n o f q u a n t u mm e c h a n i c sa n d i n f o r m a t i o n s c i e n c e ．Q u a n t u m i n f o r m a t i o ns c i e n c e

7、c a nb e u s e di nt w o m o s ti m p o r t a n t f i e l d s i n a p p l i c a t i o n ，q u a n t u mc o m m u n i c a t i o na n dq u a n t u m c o m p u t i n g ．B e c a u s eo fi t sp o t e n t i a lv a l u ea n do f

8、 g r e a ts c i e n t i f i cs i g n i f i c a n c e ，q u a n t u m i n f o r m a t i o n s c i e n c e ，a s t h e r a p i d l y d e v e l o p e dd i s c i p l i n ei n l a s t t e ny e a r s ，i s a t t r a c t i n gm o

9、r ea n dm o r e a t t e n t i o n i n a l la s p e c t s ．缸t h em o s ti m p o r t a n tp h y s i c a lr e s o u r c e ，q u a n t u me n t a n g l e m e n t i se s s e n t i a lf o ra l m o s t a l lt h eq u a n t u mi n

10、 f o r m a t i o n p r o c e s s i n gt a s k s ，w h i c hp l a y s ac r u c i a lr o l e i n m a n yf i e l d so fq u a n t u mi n f o r m a t i o np r o c e s s i n g ,i n c l u di n g q u a n t u m t el e p o r t a t

11、i o n ．q u a n t u m k e y d i s t r i b u t i o n ，q u a n t u mc o m p u t i n g a n d u l t r a - f a s t f a c t o r d e c o m p o s i t i o n c a l c u l a t i o n ．T h e r e f o r e ，r e s e a r c h i ne n t a n g