腔QED中概率量子隱形傳態(tài)和糾纏交換的研究.pdf

1、量子信息學是量子力學和信息科學相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興交叉學科，主要包括量子計算和量子通信。為了進行量子信息處理，人們需要構(gòu)造能對量子比特操作的量子硬件，腔量子電動力學(CQED)方案是目前最有前景的量子硬件設(shè)計方案之一。利用腔QED系統(tǒng)可以進行糾纏態(tài)的制備與操縱、量子隱形傳態(tài)、量子邏輯門操作等量子信息處理過程。隨著腔QED實驗的進展，有必要進一步探索其理論方案并使之更有效地應(yīng)用于量子信息處理過程。本論文重點研究如何基于腔QED體系來完成

2、糾纏交換和概率量子隱形傳態(tài)的方案。 利用腔QED和糾纏交換技術(shù)，基于原子和腔場的雙光子相互作用本文提出了一種不需要Bell基測量的糾纏交換和糾纏態(tài)純化方案。經(jīng)過糾纏交換，可以在事先沒有任何相互作用的原子和腔場之間產(chǎn)生糾纏。然后，本文討論了兩種情況下的糾纏純化：第一種情況需要引入一個初始處在基態(tài)的輔助原子，經(jīng)過純化可以得到原子和原子之間的最大糾纏態(tài)；另一種純化過程需要一個輔助的真空共振腔場，純化后可以獲得腔場模之間的最大糾纏態(tài)。

3、 基于腔QED技術(shù)，本文分別提出了一種概率隱形傳送兩原子糾纏態(tài)和傳送三原子糾纏態(tài)的方案。利用三原子非最大糾纏態(tài)作為量子通道，提出的兩原子糾纏態(tài)的隱形傳送方案可利用強經(jīng)典場驅(qū)動下的熱腔模型來完成，也可采用一個熱腔并輔之以一個真空腔來實現(xiàn)，這樣可以提高隱形傳態(tài)的成功幾率。利用一個兩原子非最大糾纏態(tài)與一個三原子非最大糾纏態(tài)共同作為量子通道，提出的三原子糾纏態(tài)隱形傳送方案可分別利用大失諧腔和熱腔模型得以實現(xiàn)。本文所提出的量子隱形傳態(tài)方案的