量子糾纏態(tài)的制備與應用.pdf

1、量子信息學是最近十年發(fā)展起來的一門新興的交叉學科,在物理學領域中有著非常廣泛的應用,如量子隱形傳送、量子密集編碼、量子計算等等.量子信息因其廣泛的應用前景和重要的科學意義,許多科研人員賦予了極大的關注,并取得了許多重要的成果.由于在量子信息學中,信息的存儲、表示、提取等都離不開量子態(tài)及其演化過程,而量子糾纏態(tài)具有獨特的量子關聯(lián)特性，因此量子糾纏態(tài)在量子信息學中起著非常重要的作用,是量子信息學發(fā)展的重要基礎,所以研究并制備量子糾纏態(tài)是量子

2、信息的主要任務.
　　本文利用線性光學元件,傳統(tǒng)光子探測器和腔的輸入-輸出過程制備了χ型四原子糾纏態(tài)|χ00>3214.這種χ型糾纏態(tài)可以最佳違背一種新型Bell不等式,并且不受局域操作的影響.此外Von Neumann測量表明,該糾纏態(tài)中原子(1,2)與原子(3,4)之間的糾纏度比離子阱方案[Phys.Rev.A,2008,78(2):024301]中制備的類|χ00>3214態(tài)高.在方案中,由于使用了簡單方便的線性光學元件和傳

3、統(tǒng)光探測器,因此該方案在實驗上較容易實現(xiàn).由于光子與環(huán)境的相互作用很弱,因此選用光子作為信息的載體可以抑制環(huán)境噪聲的影響.在沒有光子損失的情況下,我們可以成功的制備四原子糾纏態(tài)|χ00>3214.
　　量子糾纏在量子信息中具有廣泛的應用.本文基于腔QED技術,分別提出了利用糾纏態(tài)進行量子密集編碼和量子隱形傳送的兩個方案.在密集編碼方案中,選用二粒子非最大糾纏態(tài)作為量子通道,兩個二能級原子在經典場的驅動下同時與單模腔場相互作用,只要