制備多體糾纏態(tài)的理論研究.pdf

1、隨著信息時代的到來，對于信息處理的需求日益增加。為了突破經(jīng)典信息技術(shù)的物理極限，為人們提供更強(qiáng)大的信息處理能力，量子信息學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。量子信息學(xué)是以描述微觀世界本質(zhì)規(guī)律的量子力學(xué)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)。量子糾纏是量子信息賴以存在的基礎(chǔ)，是量子計算和量子通訊的前提。正是由于量子糾纏這一量子力學(xué)中的奇異現(xiàn)象使得量子信息技術(shù)超越經(jīng)典信息技術(shù)成為可能，因此量子糾纏也被認(rèn)為是一種重要的資源。對于量子糾纏的研究，一方面可以使我們更深入的理解量子力學(xué)，以期回

2、答一些量子力學(xué)的基本問題，另一方面又在諸如量子計算和量子通信等方面有重要應(yīng)用價值。因此對于量子糾纏的研究，有著巨大的理論意義和潛在的實(shí)用價值。 本文主要研究針對多體量子糾纏進(jìn)行了理論研究，共分為五章。第一章主要介紹了量子信息這一新生的交叉學(xué)科。第二章主要介紹了量子糾纏概念，討論了糾纏的判據(jù)和度量，制備糾纏的方案以及這些方案的基礎(chǔ)理論。第三章對處在矩形磁場中的海森堡鏈中的熱糾纏進(jìn)行了研究。給出了一種通過控制外部參量就可以提高臨界溫

3、度的方案。第四章主要提出了一種利用四能級梯型原子與光場間的相互作用產(chǎn)生三模糾纏的方案。我們擴(kuò)展了前人的研究工作，得到了產(chǎn)生三模糾纏的方法。我們還討論了系統(tǒng)中各種參量如經(jīng)典場的拉比頻率和初態(tài)的選擇對于糾纏的影響。在第五章中，我們進(jìn)一步提出了一種新的產(chǎn)生三模糾纏的方案，由于在光腔中引入了參量振蕩器，我們得到了真正的三體糾纏，討論了原子與光場間的作用以及參量振蕩器在真正三體糾纏中的地位和作用，分析了體系中三模糾纏結(jié)構(gòu)，證實(shí)了真正的三模糾纏的存