高維糾纏因其具有比量子比特糾纏更優(yōu)越的特性而受到越來越多的關(guān)注。近年來,為了加速量子絕熱慢過程,研究者們提出并發(fā)展了絕熱捷徑技術(shù)。為了快速、精確地獲得魯棒的高維糾纏,我們提出一系列利用絕熱捷徑技術(shù)制備三維糾纏的方案。（1）利用基于不變量的絕熱捷徑技術(shù),我們提出了空間分離的兩原子三維糾纏的快速制備方案。方案中,兩個原子分別束縛在由一根光纖相連接的兩個光學(xué)腔中。我們選取了合適的參數(shù),并通過數(shù)值模擬討論了方案的魯棒性和可行性。（2）我們提出Lewis-Riesenfeld不變量和無躍遷量子驅(qū)動兩種方案來制備三原子樹形三維糾纏。數(shù)值模擬結(jié)果表明,我們選擇的參數(shù)可以保證高保真度的三原子樹形三維糾纏快速制備。兩種方案對參數(shù)偏差、原子自發(fā)輻射、腔-光纖系統(tǒng)的光子泄漏都是魯棒的。此外,我們也討論了兩種方案的優(yōu)缺點。（3）為了解決Lewis-Riesenfeld不變量方案和無躍遷量子驅(qū)動方案制備三原子樹形三維糾纏所遇到的問題,我們提出超絕熱捷徑方案優(yōu)化三原子樹形三維糾纏的快速制備。超絕熱捷徑方案中的脈沖是實驗上更容易實現(xiàn)的雙峰高斯脈沖,得到的布局轉(zhuǎn)移也近乎完美。（4）為了抑制激發(fā)態(tài)布居,我們探索了新的方... 

【文章來源】：延邊大學(xué)吉林省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１：?Ａ型三能級量子系統(tǒng)示意圖??

ａｆ＼??ＩＤ??圖２．２：?Ａ型三能級量子系統(tǒng)失諧相互作用示意圖??對于如圖２．１所示的Ａ型三能級量子系統(tǒng)來說，將（２．２）式中的三個本征態(tài)帶入??（２．２１）式將會得到無躍遷哈密頓量??ｉ／ＴＱＤ（ｉ）?＝?＃）｜ｌ）（３ｉ＋Ｈ．ｃ．?（２．２２）??這是一個關(guān)于｜１〉、｜３〉能級之間的相互作用。對于有些系統(tǒng)（例如原子）來說，??丨：〇、｜３〉能級之間一般是偶極禁戒的，很難實現(xiàn)｜１〉、丨３〉能級之間的相互作用。??為了解決這個問題我們可以采用失諧相互作用的方法，間接地實現(xiàn)丨１〉、｜３〉能級??之間的相互作用ｄ７１ｌ。??如圖２．２所示的Ａ型三能級量子系統(tǒng)失諧相互作用，哈密頓量為??⑴＝叫⑷?｜２〉〈１｜?＋?％?⑷?｜２〉〈３｜?＋?Ｒｅ．］?＋?Ａ｜２〉〈２｜，?（２．２３）??這里的％，ｓ⑷不再僅限于實數(shù)。在大失諧條件下Ａ》，可以絕熱地消除??高能級｜２〉，獲得一個近似有效的哈密頓量１５１，７１１??Ｈｅｆｆ（ｔ）?＝?ｉ［｜＾（ｉ）｜２｜ｌ）（ｌ｜?＋?｜＾ｓ（〇｜２｜３）（３｜?＋?（ｎ；－（ｔ）＾ｓ（〇｜ｌ）（３｜?＋?Ｈ．ｃ．）］

沒２⑴＝皆?１?—?ｃｏｓ?—）?．?（２．３９）??在圖２．３中，我們畫出了當(dāng)選取不同的一值時量子態(tài)｜１〉、｜２〉、｜３〉的布居變化??圖。其中態(tài)㈨（灸＝１，２，３?）的布居定義為巧＝｜＜ｆｃ｜蟲⑷＞丨２，屮⑷是ｆ時刻系??統(tǒng)的狀態(tài)。圖２．３（ａ）到圖２．３（ｄ）都能在任意的操作時間下給出從｜１＞到｜３〉的完??美的量子態(tài)轉(zhuǎn)移，這說明我們所提出的選擇路徑絕熱捷徑技術(shù)是非常有效的。通??過對比四個圖，我們能夠輕易地發(fā)現(xiàn)０的值對態(tài)｜２〉在演化過程中的布居有非常??大的影響。為了抑制態(tài)｜２〉在演化過程中的布居，０的值應(yīng)該盡可能地小。??２．６量子Ｚｅｎｏ動力學(xué)??研究表明，頻繁的量子測量可以抑制甚至阻止一個不穩(wěn)定系統(tǒng)的衰變或躍??遷ｍｍ�？紤]極端情況，連續(xù)地對一個不穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行量子測量就會使其保持在??１７??


本文編號：3112374