量子計(jì)算中密度算子的基礎(chǔ)理論及性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-08 18:37
密度算子是量子計(jì)算中的一個(gè)重要概念,它不但可以描述純態(tài)量子系統(tǒng),還可以描述混合態(tài)量子系統(tǒng)。并且,在密度算子基礎(chǔ)上引伸出的約化密度算子量既可以刻畫(huà)狀態(tài)未知的量子系統(tǒng),也可以刻畫(huà)復(fù)合量子系統(tǒng)中的子系統(tǒng)的量子狀態(tài)。進(jìn)一步講,密度算子和約化密度算子作為量子計(jì)算中的基礎(chǔ)量在量子噪音和量子糾錯(cuò)、系統(tǒng)的測(cè)量、量子算法等領(lǐng)域中都有非常廣泛的應(yīng)用。給定一個(gè)復(fù)合量子(物理)系統(tǒng),首先,用密度算子和約化密度算子這兩個(gè)量來(lái)刻畫(huà)清楚復(fù)合系統(tǒng)中的量子狀態(tài);其次,基于量子狀態(tài)的表示形式、密度算子和約化密度算子的性質(zhì)來(lái)分析量子系統(tǒng)中其他物理量的性質(zhì);最后,將從量子系統(tǒng)中研究出的物理量性質(zhì)用于解釋現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象,使人們生活更便捷。在這個(gè)過(guò)程中,顯然密度算子和約化密度算子起著關(guān)鍵的基礎(chǔ)性作用。同時(shí),這也激發(fā)了對(duì)密度算子和約化密度算子及其性質(zhì)進(jìn)行完善的動(dòng)力,以便對(duì)量子(物理)系統(tǒng)的性質(zhì)進(jìn)行更加詳細(xì)、透徹的分析和應(yīng)用。本文的主要研究結(jié)果有:(1)給出了純態(tài)和混合態(tài)下密度矩陣奇異值分解形式、冪形式和若爾當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)形;诿芏人阕尤魻柈(dāng)標(biāo)準(zhǔn)形的表示形式,推出了密度算子不是酉矩陣的條件。同時(shí),證明了在任意雙體復(fù)合量子比特系統(tǒng)中,其子...
【文章來(lái)源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
量子比特的Bloch球面表示
本文編號(hào):3577074
【文章來(lái)源】:貴州大學(xué)貴州省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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