原子光學(xué)中的量子信息處理.pdf

1、二十世紀(jì)八十年代以后發(fā)展起來(lái)的量子信息學(xué)是量子力學(xué)和信息科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物，量子信息理論可以解決許多經(jīng)典信息學(xué)所不能夠完成的功能。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，人們已取得了一系列重要突破，使得該學(xué)科成為當(dāng)前國(guó)際前沿?zé)狳c(diǎn)。在量子信息領(lǐng)域，腔量子電動(dòng)力學(xué)(Cavity QED)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)量子信息處理乃至量子計(jì)算機(jī)最有前景的物理體系之一。同時(shí)，腔量子電動(dòng)力學(xué)被廣泛應(yīng)用到其他體系相關(guān)的理論和實(shí)際研究中。 腔OED體系的基本結(jié)構(gòu)是將俘獲的原子約束在高

2、品質(zhì)腔中。由于這樣的里德堡原子近似看作具有二能級(jí)結(jié)構(gòu)，可以作為量子信息基本單元一量子比特(Quantum Bit)。囚禁的原子作為量子信息存儲(chǔ)器，這時(shí)腔中穩(wěn)定的電磁場(chǎng)(光場(chǎng))用來(lái)進(jìn)行量子門操作和量子信息的傳輸。因此，我們可以利用腔QED方案進(jìn)行原子糾纏態(tài)的制備、原子的隱形傳態(tài)、量子門操作等量子信息處理過(guò)程。本論文概述了腔QED的基本動(dòng)力學(xué)理論，重點(diǎn)研究了在量子信息中的應(yīng)用，包括以下幾個(gè)部分： 第一章介紹了J-C模型和推廣的J-C