非马尔科夫环境中Werner态的量子非局域关联检验研究

以量子信息领域中常使用的Werner态为研究对象,详细地研究了其在两种非马尔科夫相位阻尼环境,即Random-Telegraph(RT)噪声环境、Ornstein-Uhlenbeck(OU)噪声环境,以及非马尔科夫振幅阻尼(AD)环境中演化后的量子非局域关联检验情况.分别推导了Werner态在RT,OU以及AD环境中密度矩阵随时间的演化结果.基于Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式,对演化后的量子态进行了详细的量子非局域关联检验研究.结果表明,Werner态在RT噪声环境和AD环境中存在信息回流现象,导致其量子非局域关联特性存在周期性振荡变化的现象,即随演化时间的增加,量子态能够从不具备量子非局域关联特性重新回到具有量子非局域关联特性的情况.而在OU噪声环境中,由于不存在信息回流现象,量子非局域关联检验值将随演化时间的增加而降低.同时,本文还详细给出了Werner的保真度、量子态与非马尔科夫环境的耦合强度、OU噪声环境和AD环境的线宽、RT环境噪声的翻转率等参数与成功进行量子非局域关联检验的演化时间之间的关系.

基于弱测量的Werner态的量子关联

给出强单边非局域量子失协及弱单边非局域信息亏损的概念,证明强单边非局域量子失协总是大于等于单边非局域量子失协,并研究Werner态的量子关联间序的关系。

量子三元Werner态的抗噪声干扰特性

文献(XIE C M,LIU Y M,LI G F,et al.A note on quantum correlations in Werner states under two collective noises[J].Quantum Inf Process,2014,13:2713-2718)研究了移相噪声和旋转噪声对量子二元Werner态量子关联的影响,发现这两种噪声作用下量子二元Werner态量子关联守恒.该文研究这两种噪声(移相噪声和旋转噪声)对量子三元Werner态量子关联的影响,结果显示这两种噪声不改变量子三元Werner态中的量子关联,换句话说,量子三元Werner态具有抵抗这两种噪声的特性.

退相位环境下Werner态在石墨烯基量子通道中的隐形传输

基于有效低能理论,研究了退相位环境下Werner态在石墨烯基量子通道中的隐形传输.结果表明,输出态纠缠度总是随着输入态纠缠度的增大而增大,而相应的保真度却正好相反;对于给定的输入态,量子通道中的纠缠越大,输出态的品质就越高.对于石墨烯基量子通道,低温和弱库仑排斥势可以减缓其纠缠资源在退相位环境中的衰减,且温度低于40 K,电子间库仑排斥势小于6 eV时,输出态的平均保真度可以达到80%以上.这就说明石墨烯材料在量子信息领域中具有潜在的应用价值.

记忆泡利信道下Werner态的量子失协

量子失协(quantum discord)量化了量子系统之间的所有非经典关联,在量子信息处理中起着重要的作用,但其在噪声环境下会受到较大的影响。Pauli噪声是模拟环境噪声最基本的噪声信道。本文研究了三种常用记忆泡利信道(相位阻尼、比特翻转、退极化信道)下记忆参数ν对Werner态量子失协的影响。结果表明,对于无记忆(ν=0)的三种泡利信道,量子失协的优势随着噪声参数p的增大逐渐消失。在记忆泡利信道(ν> 0)下,量子失协随记忆参数ν的增大而增大。特别地,当记忆参数ν=1时,无论噪声参数p如何变化,量子失协都达到其最大值。这将有助于Werner态在量子任务中抵抗环境的退相干作用。

相对论变换下的两种量子信息对称态研究

量子态是量子信息论研究的重点之一。近年来,随着量子信息处理技术的不断发展,量子态的制备和控制变得越来越重要。Werner态及isotropic态是量子信息理论中两类重要的量子态,其在非相对论量子力学的背景下得到了广泛的研究。本文主要讨论了两比特Werner态及isotropic态在相对论变换下的性质。结果表明,在相对论变换下,变换后的量子态仍保持原量子态的形式,且其相对参数在速度趋近于光速时不变。

通过量子噪声信道之后Werner态的纠缠特性研究

利用并发度作为纠缠的度量研究了Werner态通过量子噪声信道(包括振幅和相位阻尼信道)之后的纠缠动力学性质,给出了Werner态通过量子噪声信道之后并发度的解析表达式,获得了纠缠突然死亡的参数条件。

三体纠缠态的纠缠目击

首先,给出对称量子态的概念,得到W类态中的对称态的等价刻画;其次,构造三体纠缠纯态∣GHZ〉态和∣w_(3)〉态的纠缠目击,对比了∣GHZ〉态的两个纠缠目击;最后,分别建立由∣GHZ〉态和∣w_(3)〉态构造的Werner态的纠缠目击。

腔QED中混态双原子系统原子布居数演化

运用全量子理论和数值计算方法,研究了双J-C模型中处于混态的双原子系统粒子布居差的时间演化规律,讨论了原子初态及腔内光场对粒子布居差演化的影响。计算结果表明:当两腔内的平均光子数相同时,布居差的演化只与两原子的初态纯度和光场强度有关,与两原子的初始纠缠无关;而当两光腔内的平均光子数不同时,粒子布居差演化不仅与两原子初态纯度和腔内光场有关,而且还强烈地依赖于两原子的初始纠缠。

三量子比特与存在Dzyaloshinsky-Moriya相互作用的XY自旋链耦合下的量子失协动力学(英文)

通过计算全局量子失协,我们研究了三量子比特与存在Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相互作用的XY自旋链耦合下的量子失协动力学行为。给出了系统与环境的耦合及DM相互对量子失协的影响。结果表明:弱耦合情况下,DM相互作用对量子失协衰减的影响不明显。然而,在强耦合,DM相互作用对量子失协衰减的影响非常明显。

二体四维量子系统的广义concurrence

将Wootters的concurrence推广到了二体四维情形.作为一个解析的实例,计算了一类二体四维对称态的广义concurrence.