基于腔QED的原子糾纏態(tài)濃縮與傳輸.pdf

1、不可否認(rèn)，我們當(dāng)前便捷信息獲取方式建立在信息科學(xué)基礎(chǔ)之上。但是，現(xiàn)有的信息系統(tǒng)整體性能已接近其理論極限值。為滿足日益增長(zhǎng)的信息需求，人們必須為信息科學(xué)探索新原理與方法。在這種背景下，量子信息學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。量子信息是由量子力學(xué)與信息科學(xué)相結(jié)合形成的一門新興學(xué)科，理論與實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)表明，量子信息可突破經(jīng)典信息技術(shù)瓶頸。
　　 腔量子電動(dòng)力學(xué)(C-QED)方案被認(rèn)為是當(dāng)前最富有前景的量子硬件設(shè)計(jì)方案之一，其主要特點(diǎn)在于，將量子信息儲(chǔ)存在

2、位于高品質(zhì)腔中原子的能態(tài)上，將原子作為量子信息的存儲(chǔ)單元，而量子門操作與量子信息傳輸則由操控光腔來實(shí)現(xiàn)。隨著基于腔QED技術(shù)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展，有必要進(jìn)一步探索新的理論方案以實(shí)現(xiàn)量子信息處理。為此，本論文重點(diǎn)研究基于腔QED的原子糾纏態(tài)濃縮與傳輸方案，主要研究工作有：
　　 1.提出了基于腔衰減的W類態(tài)濃縮理論方案，該方案考慮了腔衰減和原子自發(fā)輻射的影響，而且能通過三能級(jí)原子內(nèi)的非輻射躍遷抑制原子的自發(fā)輻射，同時(shí)我們利用光子作為信息傳輸

3、的載體，原子作為信息存儲(chǔ)單元。此外，我們把三原子非最大糾纏W態(tài)的濃縮方案推廣到了N個(gè)原子非最大糾纏W態(tài)的濃縮情況。
　　 2.提出了無Bell基聯(lián)合測(cè)量的未知原子糾纏態(tài)的確定性隱形傳輸方案，利用驅(qū)動(dòng)原子與腔場(chǎng)發(fā)生大失諧相互作用，那么量子態(tài)的演化與腔場(chǎng)態(tài)是無關(guān)的，因此，該方案與腔衰減和熱場(chǎng)無關(guān)。成功概率能夠達(dá)到1.0,是一個(gè)未知原子糾纏態(tài)的確定性隱形傳輸方案。
　　 3.提出了基于腔衰減的未知原子糾纏態(tài)的隱形傳輸方案，在這