非線性諧振子退相干的研究.pdf

1、在考慮環(huán)境因素的情況下，我們所關(guān)心的系統(tǒng)必須當(dāng)作開(kāi)放系統(tǒng)來(lái)處理，系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用將不可避免的導(dǎo)致退相干的發(fā)生。退相干無(wú)論是在系統(tǒng)與環(huán)境有天然的還是人為造成的相互作用下都將發(fā)生，同時(shí)系統(tǒng)所處的量子態(tài)受環(huán)境態(tài)的影響而發(fā)生改變。因此，退相干問(wèn)題的研究對(duì)量子信息技術(shù)無(wú)論從理論研究上還是具體實(shí)現(xiàn)上來(lái)說(shuō)都是非常重要的。其中，它對(duì)量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)更為關(guān)鍵。在量子計(jì)算機(jī)技術(shù)中，退相干過(guò)程起著雙重作用。由于退相干作用會(huì)造成疊加態(tài)的塌縮，因此在

2、量子計(jì)算過(guò)程中起著阻礙作用。然而，當(dāng)計(jì)算完成，為了重新找回計(jì)算結(jié)果，并且表示成經(jīng)典形式，又需要對(duì)量子計(jì)算機(jī)的量子態(tài)進(jìn)行特定的測(cè)量。換句話說(shuō)就是整個(gè)量子計(jì)算過(guò)程最后還需要特意的一個(gè)退相干過(guò)程才能夠完成。因此，目前，對(duì)量子退相干問(wèn)題的定性，定量認(rèn)識(shí)以及減小量子退相干現(xiàn)象給量子技術(shù)帶來(lái)的負(fù)面影響，已成為人門(mén)關(guān)注的焦點(diǎn)。 本文分為三章。第一章簡(jiǎn)要介紹了量子退相干的概念以及量子退相干問(wèn)題在理論研究上的主要進(jìn)展，并重點(diǎn)介紹了從線性熵求系統(tǒng)的

3、退相干時(shí)間這一部分。第二章介紹了在求解量子主方程的方法上的一些研究進(jìn)展，給出了幾種非常方便，有效的求解主方程的方法，并重點(diǎn)介紹了求解量子非線性諧振子系統(tǒng)的主方程的最簡(jiǎn)便的方法——SU(1,1)Lie代數(shù)的超算符方法。第三章是我們的主要研究工作。本章以最簡(jiǎn)單的非線性系統(tǒng)——量子非線性諧振子系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究了環(huán)境溫度對(duì)系統(tǒng)的退相干以及量子經(jīng)-典轉(zhuǎn)換的影響。首先，通過(guò)把線性熵直接展開(kāi)的方法，分析了環(huán)境溫度對(duì)系統(tǒng)退相干受的影響，結(jié)果表明，不