量子糾纏的物理實現(xiàn).pdf

1、量子信息科學是一門將量子力學基本原理應用于信息科學所形成的嶄新的學科。近年來，這種結合為信息科學的發(fā)展注入了新的生機和活力。同時，這一學科的誕生和發(fā)展，又極大豐富了量子理論本身的內容，并有助于解決經典信息科學所不能解決的一些問題。 量子糾纏是實現(xiàn)量子信息過程最基本的資源，特別是多Qubit糾纏態(tài)(如GHZ態(tài)、W態(tài)和Cluster state)，在量子信息科學中起著至關重要的作用。腔QED和離子阱作為實現(xiàn)量子信息處理過程的兩種重要

2、物理實現(xiàn)系統(tǒng)，在量子信息科學中扮演著十分重要的角色。因此，研究基于腔QED和囚禁離子技術的多Qubit糾纏態(tài)制備具有重要的理論和實際意義。本文的主要工作有： 1、根據(jù)前人提出的利用光纖實現(xiàn)光學腔之間耦合的模型，基于絕熱過程和部分絕熱過程給出了制備多Qubit糾纏態(tài)方案。在制備原子糾纏態(tài)的過程中，腔模、光纖模、原子激發(fā)態(tài)都沒有布居數(shù)，所以此方案不受原子自發(fā)輻射、腔衰減、光纖損耗的影響，同時討論了其它實驗參數(shù)對制備過程的影響。此方案

3、可以推廣用來制備n腔模W態(tài)。 2、提出了在離子阱中快速制備多離子糾纏態(tài)的方案。在這個方案中，離子受到一個頻率為離子躍遷頻率的駐波激光場驅動。以離子的集體振動模為媒介，我們可以實現(xiàn)離子間的長程耦合，從而有效制備多離子糾纏態(tài)。此方案對振動模的熱振動不敏感，而且制備時間大大縮減，從退相干的角度來看這是相當重要的。 3、基于雙邊泄漏腔與單光子脈沖相互作用，我們制備了多原子的GHZ態(tài)和實現(xiàn)了原子間量子態(tài)的轉移。在此量子態(tài)的轉移過程