Schwarzschild黑洞背景下的量子關(guān)聯(lián)與多體量子糾纏研究.pdf

1、本文主要研究了Schwarzschild黑洞背景下狄拉克場(chǎng)系統(tǒng)的量子關(guān)聯(lián)與多體量子糾纏隨霍金輻射的變化特征。此外，還提出了一種在非馬爾科夫環(huán)境下，基于量子弱測(cè)量的量子關(guān)聯(lián)保護(hù)方案。本論文首先總結(jié)了前人對(duì)于量子糾纏及量子關(guān)聯(lián)的度量方法，包括共生糾纏(Concurrence)、生成糾纏(Entanglement offonnation)、π-tangle、量子失諧(Quantum discord，QD)等等。在此基礎(chǔ)之上，主要做了以下研究成

2、果:
　　1、在Schwarzschild黑洞背景下，本文研究了霍金效應(yīng)如何影響Dirac粒子系統(tǒng)的量子關(guān)聯(lián)和Bell非定域性。由于霍金效應(yīng)產(chǎn)生的熱場(chǎng)，物理上可獲取系統(tǒng)的量子關(guān)聯(lián)隨著霍金溫度的升高而單調(diào)減少，又因?yàn)榕堇幌嗳菰韺?dǎo)致Dirac系統(tǒng)不能夠完全被激發(fā)，所以量子關(guān)聯(lián)在霍金溫度趨于無(wú)窮大的時(shí)候并不能減少為零。接著，本文分析了量子關(guān)聯(lián)的再分配，發(fā)現(xiàn)在黑洞趨于完全蒸發(fā)的時(shí)候，物理上可獲取和不可獲取的量子關(guān)聯(lián)趨于相等。對(duì)于Bel

3、l非定域性，我們發(fā)現(xiàn)，物理上不可獲取的量子態(tài)始終不存在非定域性，而可獲取的量子態(tài)的非定域性也有一個(gè)臨界的條件。
　　2、在Schwarzschild時(shí)空中，本文利用π-tangle研究了霍金輻射如何影響Dirac粒子系統(tǒng)的多體量子糾纏行為。結(jié)果顯示所有的1-tangle都是隨著霍金溫度的提高而增加，并且Coffman-Kundu-Wootters(CKW)單婚性不等式是始終成立的。同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)霍金輻射并不能破壞量子態(tài)的糾纏結(jié)構(gòu)。此

4、外，我們分析了可獲取的量子糾纏與互信息減少的原因是由于它們被分配到了物理上不可獲取的區(qū)域。最后，我們還得到具有相同量子狀態(tài)的子系統(tǒng)所處的糾纏地位，與其觀測(cè)者所處的位置密切相關(guān)。在此之上，證明了一個(gè)有趣的猜想:對(duì)于一個(gè)N粒子系統(tǒng)，如果其中一個(gè)子系統(tǒng)處在黑洞背景下且其余的子系統(tǒng)在漸進(jìn)平直區(qū)域，那么在黑洞近似完全蒸發(fā)的時(shí)候，物理上可獲取的互信息將減至初始狀態(tài)的(N-1)/N.
　　3、本文研究了獨(dú)立非馬爾科夫環(huán)境下，Werner態(tài)的量子