量子信息論中熱糾纏的研究.pdf

1、量子信息科學(xué)是20世紀(jì)末發(fā)展起來的一門學(xué)科，是量子力學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合的新型產(chǎn)物，可突破現(xiàn)有信息技術(shù)的物理極限，是后莫爾時(shí)代重要的新一代技術(shù)，為21世紀(jì)信息科學(xué)的發(fā)展提供了新的原理和方法。它可以憑借量子力學(xué)所特有的一些性質(zhì)解決一些經(jīng)典信息所不能夠完成的信息處理功能。量子通信是量子信息學(xué)的重要分支，包括量子隱形傳態(tài)、量子密集編碼等。隨著量子信息論的發(fā)展和量子計(jì)算機(jī)的提出，量子糾纏已作為一種重要的資源應(yīng)用于量子通信中。糾纏是量子力學(xué)所特有的

2、現(xiàn)象，在經(jīng)典物理中沒有對(duì)應(yīng)。量子糾纏作為量子信息論的基礎(chǔ)，在理論研究和實(shí)驗(yàn)測量中都成為最令人注目的研究對(duì)象。 本文首先簡要介紹了量子信息中的量子糾纏、量子隱形傳態(tài)等量子信息科學(xué)的基本理論問題。接下來介紹了原子與場的相互作用，Jaynes-Cummings模型是輻射場與物質(zhì)相互作用的一個(gè)最重要、最基本的理論模型，它描述了一個(gè)二能級(jí)原子與單模輻射場的相互作用。本文介紹了原子與場相互作用的標(biāo)準(zhǔn)的Jaynes-Cummings模型和推廣

3、的Jaynes-Cummings模型等，引入了含原子運(yùn)動(dòng)的J-C模型和多光子的J-C模型。最后，在海森堡量子模型中的熱糾纏態(tài)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，將熱糾纏態(tài)推廣到腔場QED系統(tǒng)，借助于共生糾纏度考察了含原子運(yùn)動(dòng)多光子J-C模型中的熱糾纏現(xiàn)象，結(jié)果表明： 1、系統(tǒng)存在一個(gè)臨界溫度，當(dāng)環(huán)境溫度高于該臨界溫度時(shí)，原子和腔場之間將沒有任何形式的糾纏。 2、熱糾纏度隨耦合系數(shù)以及原子躍遷時(shí)吸收和發(fā)射的光子數(shù)的增加而增高； 3、如果