環(huán)境影響下的量子非局域性研究.pdf

1、在量子信息處理和量子計算的實現(xiàn)過程中，量子糾纏一直以來都是一種非常重要的資源。量子糾纏是存在于兩體及兩體以上量子體系中的一種量子屬性。現(xiàn)在，這種量子屬性已可以用于量子密鑰分配、量子密集編碼、量子隱形傳態(tài)、量子糾錯碼和量子計算等諸多方面，是量子信息超越經典信息的力量源泉。由于量子系統(tǒng)和環(huán)境會不可避免地發(fā)生相互作用，因此研究在環(huán)境作用下糾纏的演化是很有意義的。自從糾纏的突然死亡現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來，人們在實驗和理論上對兩體系統(tǒng)的糾纏演化都進行了廣

2、泛的研究。
　　多體量子系統(tǒng)在量子信息處理中同樣占據(jù)著重要作用，因為多體量子系統(tǒng)可以呈現(xiàn)更多兩體量子系統(tǒng)所沒有的重要特性。但是由于缺乏合適的多體糾纏度量，所以對于多體量子系統(tǒng)，通常是通過測量其違背Bell型不等式的程度來研究它的非局域性。而三體量子系統(tǒng)是最基本的多體量子系統(tǒng)，因此關于三量子體系中空間非局域性質的研究，不僅有助于人們了解不同于兩體系統(tǒng)的多體量子體系的新特性，而且對于實現(xiàn)量子信息處理和計算具有非常重要的理論意義。最近，

3、已經有文章通過分析量子態(tài)違背MABK不等式的程度證明了三體系統(tǒng)的Bell非局域性的突然死亡現(xiàn)象，這使得量子信息與計算更具有挑戰(zhàn)性。在此基礎上，我們也將通過分析各種不同類型的Bell不等式的違背情況，來研究三粒子量子態(tài)的非局域性演化。對于量子糾纏態(tài)的非局域性研究可以使我們更深刻地理解量子力學，同時也更有利于我們理解量子糾纏和量子非局域性的關系，對量子糾纏和非局域性在量子信息學中的發(fā)展具有重要意義。
　　本文的主要工作體現(xiàn)在以下幾個方

4、面:
　　1.考察了由T-C模型和J-C模型組成的體系中三體量子系統(tǒng)非局域性的演化。我們分別考慮三原子初始處于三體最大糾纏態(tài)——W態(tài)和GHZ態(tài)的情況，分析了量子態(tài)違背WWZB不等式和Svetlichny不等式的程度。結果表明，三原子的一般三體非局域性和真正的三體非局域性隨著時間的演化都存在突然死亡和復蘇的現(xiàn)象。
　　2.研究了振幅阻尼噪聲下兩體量子系統(tǒng)的糾纏與非局域性。在振幅阻尼噪聲作用下，量子態(tài)的相干性不可避免會減弱。我們

5、考慮單邊和雙邊兩種不同的振幅阻尼噪聲分別作用于兩體量子初態(tài)上，然后研究其Concurrence、量子失諧和Bell非局域性隨初始值的變化情況。結果表明，兩種噪聲下的量子失諧和雙邊噪聲下的Concurrence隨初始值的變化與無噪聲情況下的變化規(guī)律不同;而兩種噪聲下的Bell不等式值和單邊噪聲下的Concurrence隨初值的變化情況與無噪聲的情況類似。
　　3.討論了振幅阻尼噪聲對三體量子系統(tǒng)的糾纏和非局域性的影響。振幅阻尼噪聲對