非慣性系中的貝爾不等式與量子非定域性.pdf

1、量子力學(xué)自它誕生之日起就引起了很多的爭論。它給出了一些與經(jīng)典理論不相容的觀點，甚至是給出在經(jīng)典理論框架下完全不可能實現(xiàn)的結(jié)果，而這些通過實驗證實確實是可能的。這些爭論中最著名的是1935年由愛因斯坦等人提出的EPR佯謬。經(jīng)歷了大半個世紀(jì)的努力，人們認(rèn)識到量子糾纏態(tài)能展現(xiàn)出經(jīng)典物理所不能解釋的非定域性關(guān)聯(lián)。隨著量子信息理論的發(fā)展，量子非定域性在量子計算和量子信息傳輸中起著重要作用，而且它有著令人為之驚嘆的應(yīng)用前景。因此，量子非定域性的研究

2、是量子信息理論研究的一個核心問題。本文簡單闡述了量子糾纏與非定域性的關(guān)系；主要研究非慣性系統(tǒng)中，加速度對系統(tǒng)非定域性的影響以及各種噪聲環(huán)境下系統(tǒng)非定域性的變化。文章的主要結(jié)果如下：
　　 (1)利用兩個糾纏態(tài)實例表明了量子態(tài)的糾纏度與非定域性沒有確定的等價的關(guān)系。我們研究了N00N態(tài)和α00α態(tài)的糾纏度與量子非定域性的關(guān)系。對于N00N態(tài)，發(fā)現(xiàn)非定域性剛好是糾纏度的顯函數(shù)，非定域性隨著糾纏度單調(diào)變化。但是，對于α00α態(tài)，我們發(fā)

3、現(xiàn)糾纏度大的時候?qū)?yīng)的非定域性弱，糾纏小的時候卻可得到較強(qiáng)的非定域性。通過對這兩個典型的糾纏態(tài)的糾纏度和非量子定域性的研究表明糾纏度與非定域性程度之間不存在確定的等價關(guān)系。
　　 (2)在沒有環(huán)境影響的情況下，研究了一個在慣性系統(tǒng)中具有CHSH不等式最大違背的Bell態(tài)當(dāng)它處于非慣性系統(tǒng)中時非慣性系的加速度對于該Bell態(tài)的非定域性的影響。對于給定的貝爾態(tài)，發(fā)現(xiàn)在非慣性系中存在一個臨界加速度，當(dāng)非慣性系的加速度小于臨界加速度時，

4、該貝爾態(tài)的非定域性隨著加速度的增加而快速的減小，當(dāng)非慣性系的加速度大于臨界加速度時，該貝爾態(tài)的非定域性消失。
　　 (3)在考慮Bell態(tài)中只有被加速的量子比特受環(huán)境影響的情況下，研究了非慣性系的加速度和環(huán)境的噪聲對于貝爾態(tài)的非定域性的影響。我們具體研究了相位翻轉(zhuǎn)通道、相位阻尼通道、振幅阻尼通道及退極化通道四種噪聲環(huán)境對貝爾態(tài)的非定域性的影響，表明在考慮噪聲環(huán)境影響的情況下，加速度對非定域性的作用受到退相干的影響。發(fā)現(xiàn)對于相位翻

5、轉(zhuǎn)通道，噪聲環(huán)境可使得非定域性在經(jīng)過一段時間的衰減后又可以恢復(fù)到最大且具有明顯的對稱性。但是，對于相位阻尼、振幅阻尼和退極化通道，噪聲環(huán)境會加速系統(tǒng)的非定域性的消失，而且不論經(jīng)過多長時間非定域性都不會有恢復(fù)的趨勢。
　　 (4)在考慮Bell態(tài)中的兩個量子比特都受相同環(huán)境影響的情況下，研究了非慣性系的加速度和環(huán)境的噪聲對于貝爾態(tài)的非定域性的影響。當(dāng)兩個量子比特都處于相位翻轉(zhuǎn)通道環(huán)境時，發(fā)現(xiàn)噪聲環(huán)境可使得非定域性在經(jīng)過一段時間的衰