量子纠缠理论若干问题研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文量子纠缠理论若干问题研究姓名：关秋云申请学位级别：硕士专业：凝聚态物理指导教师：蒲忠胜20080428摘要量子纠缠的非经典特性是量子力学区别于经典力学的重要特征之一，它不仅在量子信息处理中有着重要的作用，而且有利于对量子力学基本理论的理解．量子纠缠作为一种重要的具有实用意义的“资源”已广泛地应用于量子信息处理和量子通信，它在量子力学及量子信息学理论中的重要地位使得对其定性和定量研究显得尤为重要．在量子信息处理中，由于量子系统与环境之间不可避免的耦合，使得量子系统的一些特性如纠缠、相干性及非定域性随着时间的推移逐渐衰减，形

2、成退相干．在量子计算机技术中，由于退相干作用会造成叠加态的塌缩，在计算过程中起着阻碍作用．因此，对量子退相干问题的定性、定量认识以及如何减小量子退相干现象给量子技术带来的负面影响已成为人们关注的焦点，研究纠缠、相干性等量子特性随时间的演化也具有重要意义．本文主要研究内容是量子纠缠理论及退相干的若干问题，主要包括以下几个方面：．第一，对量子纠缠理论的基础知识做了系统的总结归纳，介绍了量子纠缠的定义，度量手段等问题，详细介绍了几个常用的纠缠度量的方法．考虑了原子与腔场非共振的情况下，利用部分转置矩阵负本征值判断纠缠的方法研究双光子T—C模型中原子问

3、的纠缠演化特性．主要讨论其中两个问题：原子与腔场之间失谐量的变化对原子间纠缠程度的影响和原子与腔场之间耦合强度的变化对原子间纠缠周期大小的影响．所得结论表明原子与腔场之间的失谐量的变化能够改变原子间纠缠的程度，而原子与腔场之间耦合强度能够改变原子纠缠周期的大小，但不能改变原子纠缠的程度．第二，介绍了量子退相干的概念、产生、发展及其重要的研究意义，详细介绍了本论文所用的由线性熵求退相干时间尺度的方法．考虑了两原子与单模光场相互作用的T—C模型中，原子之间存在偶极一偶极相互作用的情况下，用线性熵讨论了原子与光场间的纠缠演化特性，并对纠缠的退相干时间

4、进行了讨论．主要研究了初始两原子所处状态、原子与腔场之间的耦合系数、原子间的偶极一偶极相互作用和腔场所处的粒子数场这四个参数对原子与场间的纠缠演化特性及其退相干时间的影响．关键词：量子纠缠；纠缠度量；退相干；卜C模型；线性熵AbstractEntan酉ementisoneofthemoStintrigIlingcharact砸sticsofqu卸tummechanics孤dplaysasthekeyresourcesinthequ锄tuminfb姗ationproce豁ingaIldcomputation．IthaSboththeoretiCa

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7、erence，andnonlocalityevolvewithtime．Inthispaper，wefesearchtheentan醇ementofquantumandit’sdecoherence．Tlllemaincontent0fthisdissertationisasfollows：First，wereviewthehistoryofquantumstatesandthemainadVancesinthemeasureofentan舀ement．Then，weinvestigatethetimeeVolutionofentangleme

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