幾類量子比特態(tài)的關(guān)聯(lián)研究及糾纏應(yīng)用.pdf

1、量子信息是信息科學(xué)與量子力學(xué)相結(jié)合后產(chǎn)生的一門新興學(xué)科。在量子信息科學(xué)中，量子關(guān)聯(lián)是一種重要的量子資源，可用它來處理一些經(jīng)典或量子任務(wù)。因此，研究量子關(guān)聯(lián)的表征和量化及它在一些不同量子情境下的應(yīng)用具有一定的科學(xué)探索意義。本文研究是涉及幾類量子比特態(tài)的關(guān)聯(lián)以及糾纏的應(yīng)用，屬于該新興科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一些科學(xué)問題，主要研究工作如下:
　　 1、我們用六種不同的方法研究了一類量子態(tài)中的量子關(guān)聯(lián)。該類量子態(tài)為兩個任意兩量子比特直積態(tài)的任意比例

2、混合態(tài)。研究方法分別為OZ方法[Phys.Rev.Lett.88(2001)017901]、KW方法[Phys.Rev.A69(2004)022309]、MID方法[Phys.Rev.A77(2008)022301]、AMID方法[J.Phys.A44(2011)352002]、GD方法[Phys.Rev.Lett.105(2010)190502]和RE方法[Phys.Rev.Lett.104(2010)080501]。利用KW和MID

3、兩種方法給出了量子關(guān)聯(lián)的解析表達式，另外四種方法中通過數(shù)值計算得到了量子關(guān)聯(lián)。我們比較了幾種方法下所得量子關(guān)聯(lián)的異同，揭示了該類態(tài)中量子關(guān)聯(lián)的一些特性。
　　 2、我們利用四種不同的方法研究了Werner衍生態(tài)中的量子關(guān)聯(lián)。這四種方法分別是MID方法、AMID方法以及基于相對熵的兩種方法。基于相對熵的兩種方法的主要差別在于數(shù)值計算中前者最小化量子關(guān)聯(lián)而后者最大化經(jīng)典關(guān)聯(lián)。在MID方法中，量子關(guān)聯(lián)是通過嚴(yán)格推導(dǎo)得到的解析表達式;而

4、在后三種方法中，量子關(guān)聯(lián)則是通過數(shù)值計算（即優(yōu)化測量）得到的。有趣的是，對于Werner衍生態(tài)，四種方法所得量子關(guān)聯(lián)是完全相同。通過分析與討論，我們解釋了量子關(guān)聯(lián)相同的內(nèi)在物理原因，同時也揭示了該類量子態(tài)中量子關(guān)聯(lián)的一些特性。
　　 3、利用五粒子量子比特團態(tài)[Phys.Rev.Lett.86(2001)910]，我們提出了一個對稱的三體之間完美分享任意單量子比特操作(PSASQO)的方案。我們分析了方案的安全性，討論了方案中所