耗散能夠破壞量子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)演化并導(dǎo)致消相干,因此一直被認(rèn)為是一種消極的因素。如何找到一種可行的方法避免消相干成為量子科學(xué)發(fā)展的主要問題。在腔量子電動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中,能夠引起消相干的因素主要包括腔模泄漏和原子自發(fā)輻射等耗散過程。最近,人們提出了一個(gè)新穎的觀點(diǎn)——耗散過程可以當(dāng)做促進(jìn)量子信息處理方案完成的有利條件,將系統(tǒng)中有害的耗散因素轉(zhuǎn)變成一種積極因素。例如在原子-腔以及固態(tài)系統(tǒng)中利用系統(tǒng)中存在的耗散過程制備量子糾纏態(tài)。這是一種與傳統(tǒng)觀念截然不同的思想,通過合理地構(gòu)建系統(tǒng)和環(huán)境的相互作用,耗散過程不再干擾幺正動(dòng)力學(xué)的演化。嚴(yán)格地說,它們之間存在一種合作與競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制之間的統(tǒng)一和對(duì)立關(guān)系,共同驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定。本文主要研究在可分離腔中單獨(dú)或同時(shí)利用多種耗散機(jī)制制備分布式穩(wěn)態(tài)糾纏,希望能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)工作提供方便和理論支持。在光纖連接和直接耦合的空間分離光學(xué)腔中,基于幺正動(dòng)力學(xué)和耗散過程的合作與競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制提出兩個(gè)分布式雙原子穩(wěn)態(tài)糾纏的制備方案。在這兩個(gè)方案中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的原子被外部經(jīng)典場(chǎng)驅(qū)動(dòng),這種單邊操作能夠大大簡化實(shí)驗(yàn)進(jìn)程且可以省略量子信息處理任務(wù)所需的糾纏分配過程從而保證遠(yuǎn)程量子信息處理任務(wù)的絕對(duì)安... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究基礎(chǔ)及現(xiàn)狀
        1.2.1 量子糾纏
        1.2.2 量子主方程
        1.2.3 基于幺正動(dòng)力學(xué)的制備方案
        1.2.4 利用耗散過程制備糾纏
    1.3 研究的目的及意義
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 利用單邊量子比特驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)耗散輔助的分布式穩(wěn)態(tài)糾纏的制備
    2.1 引言
    2.2 在腔-光纖-腔系統(tǒng)中利用單邊量子比特驅(qū)動(dòng)制備分布式糾纏態(tài)
        2.2.1 模型與哈密頓量
        2.2.2 綴飾態(tài)表象下的哈密頓量和耗散過程
        2.2.3 利用耗散過程制備目標(biāo)糾纏態(tài)
        2.2.4 可行性分析
        2.2.5 基于分布式穩(wěn)態(tài)糾纏的量子隱形傳送
    2.3 在耦合腔系統(tǒng)中利用單邊量子比特驅(qū)動(dòng)制備分布式糾纏態(tài)
        2.3.1 理論模型
        2.3.2 穩(wěn)態(tài)糾纏的制備
        2.3.3 數(shù)值模擬和分析
        2.3.4 穩(wěn)態(tài)方程的解析形式
        2.3.5 基于分布式穩(wěn)態(tài)糾纏的量子態(tài)轉(zhuǎn)移
    2.4 本章小結(jié)
第3章 在耦合腔中同時(shí)利用腔模泄露和原子自發(fā)輻射構(gòu)建分布式穩(wěn)態(tài)糾纏
    3.1 引言
    3.2 耦合腔模型及哈密頓量
    3.3 哈密頓量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)態(tài)轉(zhuǎn)化過程
    3.4 同時(shí)利用兩種耗散機(jī)制制備目標(biāo)糾纏
    3.5 數(shù)值模擬和討論
    3.6 利用不同的躍遷通道制備目標(biāo)態(tài)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 利用集體光子衰減制備遠(yuǎn)距離原子多體穩(wěn)態(tài)糾纏
    4.1 引言
    4.2 腔-光纖-腔系統(tǒng)和哈密頓量
    4.3 多體遠(yuǎn)距離原子糾纏的制備
    4.4 保真度和純度的數(shù)值模擬
    4.5 方案的有效性分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 同時(shí)利用固態(tài)系統(tǒng)中兩種耗散因素制備氮空穴色心之間可調(diào)的分布式穩(wěn)態(tài)糾纏
    5.1 引言
    5.2 氮空穴色心與微環(huán)共振器耦合模型
    5.3 KLM-型穩(wěn)態(tài)糾纏的制備
        5.3.1 利用非局域場(chǎng)模衰減制備糾纏
        5.3.2 利用NV色心的自發(fā)輻射制備糾纏
        5.3.3 同時(shí)利用兩個(gè)耗散因子制備糾纏態(tài)
        5.3.4 KLM-型穩(wěn)態(tài)糾纏的可調(diào)性質(zhì)
    5.4 方案的魯棒性
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號(hào)：3010773