在量子信息分裂中利用局部测量提高量子参数估计

我们利用多体量子纠缠信道在环境噪声中实现了关于量子相位参量的信息分裂.这个量子信息分裂方案是指从一个发送端,人们将含有信息的任意量子态传输到多个接收端,然后利用么正测量在任意一个接收端上还原量子参量信息.我们发现,在退振幅阻尼噪声通道下,合理引入局部测量能提高量子参量估计精度.当环境表现为马尔科夫性时,经过量子信息分裂,量子参量估计精度的动力学演化会呈现单调衰减趋势.当环境具有一定记忆效应时,其演化会呈现振荡起伏行为.

量子隐形传送两体任意态的真实四体纠缠通道方案

提出了一种用真实的四体最大纠缠态实现两体任意量子态的隐形传送方案,构建了16个正交完备基矢,这些基矢都是真实的四体纠缠态,即不能写成直积的形式.该方案揭示了一种四体纠缠态的某种特殊纠缠属性,并表明从某种意义上来讲,还可以从这样的一个四体纠缠态中提取出2个Bell态的纠缠.

热纠缠态表象的建立及其在密度矩阵中的应用

量子系统与热库之间存在量子纠缠,类比于双光子之间的纠缠,可以建立热纠缠态表象,从而便于计算和分析量子系统的热演化规律。首先根据热场动力学理论,引入虚希尔伯特空间后,使原有的希尔伯特空间扩大为2个。然后,在极高温状态下,推导出热真空态的显式形式,即|0(β)〉=(1-e-^(βω))^(1/2)exp(e^(βω/2)a^(+)a^(+))|0,0〉。接着,将平移算符作用于热真空态,得到热纠缠态表象的具体形式,即|η〉=(-1/2|η|^(2)+ηa^(+)-η^(*)a^(+)+a^(+)a^(+))|0,0〉。研究结果表明,在热纠缠态表象中可以直接得到任意量子态在热环境中的演化情况。取平移热态为实例,理论计算结果说明,低温条件下,平移热态演变为无热噪声的相干态。

测量设备无关条件下三粒子量子态的纠缠目击形式

量子纠缠在量子领域的研究中十分重要,实际测量设备不完美会导致对量子态的误判,即把可分态误判为纠缠态。测量设备无关条件下的纠缠目击,免除了对测量设备的各种表征。对于测量设备之间共享的量子态,只要最终所统计出来的概率结果满足纠缠目击的条件,就可以判定测量设备之间共享的量子态是纠缠态还是可分态。本文在测量设备无关条件下,对于三粒子量子态的纠缠目击形式给出了详细的证明,并以含噪声的三粒子量子态-W态为例,给出了测量设备无关纠缠目击的具体分析过程。这对于三粒子量子态其他性质的研究,乃至拓展到多粒子量子态下的测量设备无关纠缠目击形式均具有十分重要的意义。