在開(kāi)放量子系統(tǒng)中,量子系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用會(huì)引起量子系統(tǒng)的退相干效應(yīng),進(jìn)而破壞系統(tǒng)內(nèi)部的量子糾纏,限制了量子糾纏在量子信息領(lǐng)域的實(shí)際作用。因此,近年來(lái)廣大學(xué)者都致力于如何保護(hù)量子相干性,相應(yīng)的一些方法也應(yīng)運(yùn)而生。本文的研究基于無(wú)相互作用的兩個(gè)腔-原子耦合系統(tǒng),主要分析了弱測(cè)量方案和動(dòng)力學(xué)退耦在耗散環(huán)境中對(duì)量子系統(tǒng)的保護(hù)能力。首先在馬爾科夫環(huán)境中,通過(guò)求解主方程討論了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)演化以及兩個(gè)遠(yuǎn)距離原子之間的糾纏特性。分析了弱測(cè)量方案和動(dòng)力學(xué)退耦方案對(duì)量子糾纏的保護(hù)作用,弱測(cè)量強(qiáng)度越接近零,糾纏保持在最大值的時(shí)間越長(zhǎng)。但是經(jīng)歷一定時(shí)間的演化之后,弱測(cè)量方案保護(hù)下的共生糾纏值會(huì)迅速衰減;而在動(dòng)力學(xué)退耦方案的保護(hù)下,量子糾纏隨著時(shí)間的退化速度會(huì)明顯減緩。在原子耗散存在的非馬爾科夫環(huán)境中,通過(guò)貝爾測(cè)量成功地誘導(dǎo)了兩個(gè)遠(yuǎn)距離原子之間的糾纏。分別在有無(wú)原子耗散的兩種環(huán)境中,通過(guò)解薛定諤方程求解了翻轉(zhuǎn)脈沖作用下波函數(shù)的解析解。動(dòng)力學(xué)解耦能有效抑制非馬爾科夫環(huán)境的記憶效應(yīng)。弱測(cè)量方案抑制振幅阻尼型退相干的能力更強(qiáng),不管是原子耗散還是腔耗散,都能有效抑制。本文還提出了將上述兩種方案結(jié)合在一起的保護(hù)方案,稱作復(fù)合保護(hù)方案。在馬爾科夫環(huán)境中,通過(guò)復(fù)合方案可以使兩個(gè)遠(yuǎn)距離原子間的糾纏在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定;而在原子耗散存在的非馬爾科夫環(huán)境中,單獨(dú)利用弱測(cè)量方案和動(dòng)力學(xué)解耦的效果并不理想,而復(fù)合方案可以有效地抵制耗散環(huán)境。在不同的環(huán)境中,復(fù)合方案表現(xiàn)出了更強(qiáng)的保護(hù)能力,這為高維糾纏的保護(hù)提供了一定的理論參考。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O413
【部分圖文】：

實(shí)現(xiàn)量子弱測(cè)量方案的線性光學(xué)裝置

解耦脈沖示意圖

J-C模型示意圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 廖湘萍;方卯發(fā);方見(jiàn)樹(shù);朱錢泉;;Preserving entanglement and the fidelity of three-qubit quantum states undergoing decoherence using weak measurement[J];Chinese Physics B;2014年02期

本文編號(hào)：2817024