量子邏輯門的構(gòu)建、糾纏態(tài)的制備和熱糾纏度量.pdf

1、本文著重研究了量子邏輯門在離子阱中的實(shí)現(xiàn)、在腔QED中量子態(tài)的制備以及自旋-1/2系統(tǒng)中量子糾纏態(tài)的度量等問題。　　本文提出了一種在離子阱中實(shí)現(xiàn)CN門的簡單方法。離子的內(nèi)態(tài)作為一個(gè)目標(biāo)量子比特，內(nèi)部基態(tài)|g〉和激發(fā)態(tài)|e〉分別表示|0〉和|1〉，離子的聲子數(shù)態(tài)|0〉和|1〉作為控制比特。用兩束互相垂直的激光同時(shí)控制一個(gè)被囚禁在直線阱中的離子，調(diào)節(jié)沿X方向和Y方向的耦合系數(shù)，選擇合適的演化時(shí)間，使耦合系數(shù)和Lamb-Dicke(LD)系

2、數(shù)滿足一定的關(guān)系，在子空間{|0〉|g〉，|0〉|e〉，|1>|g〉，|1>|e〉}中演化，可以實(shí)現(xiàn)CN門。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，只需要二能級離子，對LD系數(shù)沒有限制，不需要輔助能級數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)量子邏輯門，從而在實(shí)驗(yàn)上更加簡便可行。　　本文提出一種在腔QED中制備多粒子W態(tài)和GHZ態(tài)的方法。制備的方法是，將原子處于|0〉和|1〉的疊加態(tài)，腔場處于相干態(tài)，通過腔與原子同時(shí)相互作用，選擇合適的相互作用時(shí)間。然后對腔場進(jìn)行測量，測量得到腔處于

3、不同的態(tài)，相應(yīng)的原子態(tài)將塌縮到不同類型的糾纏態(tài)，通過證明所制備的態(tài)違背Bell不等式，說明這些態(tài)具有非局域性。假定制備的態(tài)滿足Bell不等式，計(jì)算得到測量預(yù)期值。對于四粒子W態(tài)，選擇不同的參數(shù)得到前后關(guān)系式是相互矛盾的。對于四粒子GHZ態(tài)，得出的數(shù)學(xué)表達(dá)式和物理參數(shù)的含義矛盾。所以，所制備的態(tài)違背Bell不等式?！　”疚难芯苛嗽诙S和三維海森堡模型中，兩粒子和多粒子之間糾纏的度量問題。通過物理量Concurrence(共點(diǎn)，會(huì)合)，算