量子計算中的自由演化模型.pdf

1、量子信息處理利用量子力學(xué)規(guī)律表示和操作信息，由于量子力學(xué)的奇妙性特點，在某些問題上其能力大大超過了經(jīng)典信息處理方式。在量子信息的范疇里，人們找到了幾個重要問題的有效算法，而在經(jīng)典信息處理范疇中這些問題是不可能用有效算法解決的。因而它激發(fā)了研究者對此研究領(lǐng)域的極大興趣。在本論文中，我們主要討論了一種不基于量子邏輯網(wǎng)絡(luò)的量子信息處理方案——自由演化模型方案。 自由演化模型的特點很鮮明：優(yōu)點是在處理過程中，無需對系統(tǒng)做任何含時的調(diào)控(

2、除了某些情況下做單比特測量之外)，這樣系統(tǒng)能夠很好的獨立于外界，而且對于那些實驗上很難調(diào)控內(nèi)部相互作用大小的系統(tǒng)，這種方案無疑更為容易實現(xiàn)；缺點是需要針對具體的任務(wù)來設(shè)計系統(tǒng)的具體屬性，包括系統(tǒng)的構(gòu)型，作用于其上的哈密頓量和初態(tài)等，從而影響了它的通用性。 我們討論了如何利用自由演化模型實現(xiàn)幾項比較重要的量子信息處理任務(wù)，即量子態(tài)傳輸、量子態(tài)克隆等。在量子態(tài)傳輸一節(jié)里介紹了如何利用具有鏡像對稱性的自旋網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)精確態(tài)傳輸。而在量子