基于法拉第旋轉(zhuǎn)機制和腔QED系統(tǒng)制備糾纏態(tài)和實現(xiàn)相位門.pdf

1、隨著經(jīng)典信息系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善,其規(guī)模和集成度都已接近到了開發(fā)極限,再往下則會表現(xiàn)出越來越明顯的量子效應(yīng)。量子信息科學(xué)就是在這種背景下應(yīng)運而生的。作為新一代的高新技術(shù),它主要包括量子計算、量子通訊兩大信息技術(shù)。量子糾纏是研究量子通訊的重要手段,特別是多比特的量子糾纏態(tài),經(jīng)常用作量子通訊的基本信道。而相位門是實現(xiàn)量子計算的必不可少的元件。因此量子糾纏態(tài)和相位門的研究對量子信息科學(xué)具有重要的意義。
　　 腔QED在量子信息過程中一

2、直扮演著重要的角色,因為它是具體實現(xiàn)的理想平臺。而法拉第旋轉(zhuǎn)機制在腔QED中的應(yīng)用,使得很多量子信息過程都可以在低品質(zhì)腔中完成,并且還不需要很強的耦合。這將大大的降低實驗的難度。因此,研究基于法拉第旋轉(zhuǎn)機制和腔QED的量子信息過程具有重要意義,本人也把它作為碩士學(xué)位論文的研究課題,所取得的研究結(jié)果主要包括以幾個方面方面:
　　 1、基于法拉第旋轉(zhuǎn)機制和腔的輸入輸出關(guān)系理論,提出了一個制備GHZ態(tài)的方案。在這個方案中n個原子分別囚

3、禁在n個低品質(zhì)腔中,并且原子與腔之間不需要強耦合。每一個步驟都只是單光子與原子.腔系統(tǒng)相互作用,最后也只是探測一個光子而不需要進行多光子探測,這比那些需要兩個甚至更多個光子探測器的方案更有效,實驗上也更容易實現(xiàn)。在理想的條件下,本方案的成功幾率是1。
　　 2、同樣是基于法拉第旋轉(zhuǎn)機制和腔QED系統(tǒng),并通過適當改造制備GHZ態(tài)的方案,提出了一個制備N個原子的一維和二維的cluster態(tài)的方案。在制備過程中為使激發(fā)態(tài)沒有布居我們把