量子壓縮與糾纏能力.pdf

1、這篇論文主要考慮了兩個問題。其中一個是復(fù)合系統(tǒng)中總體壓縮性質(zhì)與局域壓縮性質(zhì)之間的關(guān)系[1]；另一個為利用幾何相位構(gòu)造qudit量子邏輯門，并探討其糾纏能力[2]。
　　 我們首先介紹與壓縮態(tài)相關(guān)的一些概念，并引入自旋壓縮系數(shù)與玻色壓縮系數(shù)用來刻畫系統(tǒng)的壓縮性質(zhì)。壓縮態(tài)的根源在于量子力學(xué)中的不確定關(guān)系，但是它跟量子糾纏之間存在非常緊密的關(guān)系。比如在對稱的自旋系統(tǒng)中我們可以發(fā)現(xiàn)自旋壓縮系數(shù)與刻畫對糾纏大小的并發(fā)成線性關(guān)系。本文中我們

2、嘗試從復(fù)合系統(tǒng)的總體和局域壓縮關(guān)系的角度來理解壓縮的起源問題。我們研究了自旋（玻色）復(fù)合系統(tǒng)壓縮的動力學(xué)演化性質(zhì)，并考慮了系統(tǒng)處于自旋（玻色）糾纏相干態(tài)情況下總體與局域壓縮的關(guān)系。對于高自旋（j≥1）復(fù)合系統(tǒng)和玻色復(fù)合系統(tǒng)，總體壓縮除了來自于子系統(tǒng)本身產(chǎn)生的壓縮外，還來自于子系統(tǒng)間的量子糾纏所帶來的影響。當(dāng)系統(tǒng)處于對稱直積態(tài)時，系統(tǒng)的總體壓縮來自于局域壓縮的平均貢獻(xiàn)，因此全同系統(tǒng)的總體壓縮與局域壓縮相同。由這個關(guān)系，我們可以得到總體壓縮

3、系數(shù)與局域壓縮系數(shù)的差值不為零可以作為子系統(tǒng)間存在糾纏的充分條件。我們發(fā)現(xiàn)量子糾纏在促進(jìn)總體壓縮的同時也有抑制局域壓縮的效果，并且某些量子糾纏態(tài)將同時抑制總體與局域壓縮。
　　 之后我們主要考慮了qudit幾何相位門的糾纏能力。利用幾何相位構(gòu)造的量子邏輯門具備抗外界干擾能力強(qiáng)的特點，而qudit具有一般的量子比特沒有的優(yōu)勢。比如在量子通信中利用qudit會獲得更好的安全性。我們將自旋j粒子置于外加磁場中，通過不同的方式調(diào)節(jié)磁場的