若干量子體系的關(guān)聯(lián)研究及糾纏應(yīng)用.pdf

1、量子信息學(xué)是一門新興的學(xué)科，是量子力學(xué)與信息學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。目前，量子信息學(xué)正受到越來越廣泛的關(guān)注。量子糾纏是量子信息中重要的研究與應(yīng)用對象。雖然量子糾纏在量子秘鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)、量子態(tài)分享、遠(yuǎn)程操作分享等許多方面已有著成功的應(yīng)用，但探究量子糾纏在處理其它一些量子任務(wù)方面的應(yīng)用仍舊是大家關(guān)心的研究課題。歷史上人們曾誤認(rèn)為量子糾纏等價(jià)于量子關(guān)聯(lián)，但隨著研究的深入，現(xiàn)在人們已認(rèn)知到量子關(guān)聯(lián)是一種比量子糾纏更廣泛的關(guān)聯(lián)。非糾纏量子關(guān)聯(lián)也是

2、一種重要的量子資源，在量子態(tài)合并、量子態(tài)遠(yuǎn)程制備以及量子態(tài)識別等方面起著非常重要的作用。因此，研究了解一些量子態(tài)中是否存在非糾纏量子關(guān)聯(lián)以及存在的關(guān)聯(lián)具有什么樣的特性等等，這都是十分有意義的科學(xué)探索。本文研究涉及若干類量子態(tài)中量子關(guān)聯(lián)表征與量化以及量子糾纏的應(yīng)用，主要內(nèi)容如下:
　　 1.用OQD方法[Phys.Rev.Lett.88(2001)017901]和MID方法[Phys.Rev.A77(2008)022301]研究了

3、一類兩體量子比特-量子垂特可分態(tài)中的量子關(guān)聯(lián)。OQD方法中涉及到測量優(yōu)化問題，我們通過數(shù)值計(jì)算變分最終獲得了量子關(guān)聯(lián)，并給出了量子關(guān)聯(lián)的解析表達(dá)式。MID方法中，我們通過嚴(yán)格推導(dǎo)給出了量子關(guān)聯(lián)表達(dá)式。兩種方法計(jì)算出的量子關(guān)聯(lián)都能定性地反應(yīng)該類量子態(tài)中的量子關(guān)聯(lián)變化規(guī)律。與OQD方法相比較，雖然MID方法相對簡單快捷，但所得量子關(guān)聯(lián)相對偏大。
　　 2.利用OQD、MID、AMID[J.Phys.A44(2011)352002]、

4、RE[Phys.Rev.Lett.104(2010)080501]以及GD[Phys.Rev.Lett.105(2010)190502]等五種方法來研究了量子垂特Werner態(tài)中的量子關(guān)聯(lián)，得到了量子關(guān)聯(lián)的兩種解析表達(dá)式，其中前四種方法所得的解析式相同。它們都定性地反應(yīng)了量子垂特Werner態(tài)中的量子關(guān)聯(lián)變化規(guī)律和特性，但前四種方法所得結(jié)果在數(shù)值上都大于GD方法所得結(jié)果。此外，我們研究還發(fā)現(xiàn)，與量子比特Werner態(tài)中的量子關(guān)聯(lián)類似，量