【摘要】：在量子信息科學(xué)中量子關(guān)聯(lián)處于核心的重要地位,量子關(guān)聯(lián)在量子通信、量子計(jì)算、量子測(cè)量、量子密碼學(xué)的基礎(chǔ)理論中都是一個(gè)重點(diǎn)研究對(duì)象,對(duì)上述四者的實(shí)現(xiàn)都不可或缺。因此,在過(guò)去的幾十年中,量子關(guān)聯(lián)被廣泛的研究。高斯態(tài)作為連續(xù)變量的量子態(tài)中最重要的一類量子態(tài)在過(guò)去的十幾年中也被進(jìn)行了大量的研究,在量子光學(xué)的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用到的大部分量子態(tài)都是高斯態(tài)中的一種。因此研究高斯態(tài)有著十分重要的意義。所以,對(duì)于高斯態(tài)的量子關(guān)聯(lián)(也就是高斯量子關(guān)聯(lián))的研究也就變得十分有價(jià)值。在本文中,我們主要關(guān)注四種高斯量子關(guān)聯(lián)的行為,這四種高斯量子關(guān)聯(lián)分別是:高斯量子導(dǎo)引、高斯量子糾纏、高斯量子失諧和高斯量子相干。在過(guò)去的十幾年中,研究人員開(kāi)始關(guān)注高斯量子關(guān)聯(lián)的研究。在這些研究中研究人員先后給出了雙模高斯態(tài)的高斯量子導(dǎo)引、高斯量子糾纏、高斯量子失諧和單模高斯態(tài)的高斯量子相干的詳細(xì)的解析表達(dá)式。上述幾種高斯量子關(guān)聯(lián)的度量理論被大量研究,但是很少有研究人員關(guān)注在高斯信道下和在分束器下這幾種高斯量子關(guān)聯(lián)的行為。因?yàn)楦咚剐诺朗且环N真實(shí)的信道,而分束器在量子信息的理論和實(shí)驗(yàn)的研究中被廣泛使用。所以高斯量子關(guān)聯(lián)在高斯信道下和在分束器下的行為就有著很大的研究?jī)r(jià)值�；谏鲜龅脑�,本文的研究主要關(guān)注高斯量子關(guān)聯(lián)在高斯信道以及分束器下的行為,從而得到了如下的三個(gè)方面的主要研究成果。(1)本文研究了當(dāng)高斯態(tài)經(jīng)過(guò)高斯信道后高斯量子導(dǎo)引、高斯量子糾纏和高斯量子失諧的行為。發(fā)現(xiàn)在高斯信道的影響下,這三種高斯量子關(guān)聯(lián)都會(huì)表現(xiàn)出衰減的行為,同時(shí)也得出了高斯量子導(dǎo)引和高斯量子糾纏的突然死亡現(xiàn)象。通過(guò)控制高斯量子信道,也得到了只含有單邊高斯量子導(dǎo)引的高斯態(tài),同時(shí)也得到了不含有高斯量子導(dǎo)引的糾纏高斯態(tài)和不含有高斯量子糾纏的關(guān)聯(lián)高斯態(tài)。(2)本文研究了如何用線性光學(xué)分束器來(lái)產(chǎn)生高斯量子導(dǎo)引和高斯量子糾纏,發(fā)現(xiàn)了單模高斯態(tài)的高斯量子相干可以作為源來(lái)產(chǎn)生雙模高斯態(tài)的高斯量子糾纏和高斯量子導(dǎo)引。研究發(fā)現(xiàn)利用連續(xù)多個(gè)分束器可以實(shí)現(xiàn)單模高斯態(tài)的高斯量子相干與雙模高斯態(tài)的高斯量子糾纏(或高斯量子導(dǎo)引)之間的相互轉(zhuǎn)化。(3)本文研究了單邊高斯量子導(dǎo)引之間的相互轉(zhuǎn)化情況,發(fā)現(xiàn)了單邊高斯量子導(dǎo)引可以轉(zhuǎn)化成另一個(gè)方向的單邊高斯量子導(dǎo)引,反之亦然。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O413
【圖文】：

代表對(duì)子系統(tǒng)Ｂ進(jìn)行完全投影測(cè)量后得到的密度矩陣。逡逑Ｍ邋Ｐ逡逑圖２－４基于馮紐曼關(guān)系熵距離定義的量子失諧，橢圓區(qū)域代表與ｐ代表的量子態(tài)對(duì)應(yīng)的經(jīng)典態(tài)逡逑的集合。代表的量子態(tài)的量子失諧即為該量子態(tài)距離該橢圓區(qū)域的最短距離。逡逑（￡］（邋１１１邋）Ｌ）逡逑圖２－５存在量子失諧的量子態(tài)，左邊的橢圓區(qū)域代表存在Ａ對(duì)Ｂ的量子失諧的量子態(tài)集合，右逡逑邊的橢圓區(qū)域代表存在Ｂ對(duì)Ａ的量子失諧的量子態(tài)集合。區(qū)域Ｉ和區(qū)域ＩＩ代表含有單邊量子失逡逑諧的量子態(tài)集合，區(qū)域ＩＩＩ代表含有雙邊量子失諧的量子態(tài)集合。代表存在ＡＣＢ）對(duì)Ｂ（Ａ）逡逑的量子失諧。逡逑除了上述的定義和計(jì)算方式外，同樣的，量子失諧也可以基于馮紐曼關(guān)系熵的逡逑定義來(lái)進(jìn)行度量，其度量方式如下％１Ｑ３］逡逑Ｄ（ｐ）＝ｍｍ５（ｐ｜｜ｆｆ｝邐（２．４８）逡逑２０逡逑

邐（２－５２）逡逑＾Ｓ（ＰｄｉＪ－Ｓ（ｐ）逡逑公式（２－５１）給出的定義可以由圖２－６來(lái)表示，其中橢圓區(qū)域代表與Ｐ代表的量逡逑子態(tài)對(duì)應(yīng)的非相干量子態(tài)的集合，從圖中可以看到Ｐ代表的量子態(tài)的量子相干為該逡逑量子態(tài)到其對(duì)應(yīng)的非相干量子態(tài)的集合的最短距離。逡逑／邋１邋＼邋，逡逑圖２－６基于馮紐曼關(guān)系熵距離定義的量子相干，橢圓區(qū)域代表與代表的量子態(tài)對(duì)應(yīng)的非相干逡逑量子態(tài)的集合。ｐ代表的量子態(tài)的量子相干即為該量子態(tài)距離該橢圓區(qū)域的最短距離。逡逑２２邋！逡逑

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本文編號(hào)：2720848