環(huán)境影響下的量子非局域性研究.pdf

1、在量子信息處理和量子計(jì)算的實(shí)現(xiàn)過程中，量子糾纏一直以來都是一種非常重要的資源。量子糾纏是存在于兩體及兩體以上量子體系中的一種量子屬性?，F(xiàn)在，這種量子屬性已可以用于量子密鑰分配、量子密集編碼、量子隱形傳態(tài)、量子糾錯(cuò)碼和量子計(jì)算等諸多方面，是量子信息超越經(jīng)典信息的力量源泉。由于量子系統(tǒng)和環(huán)境會(huì)不可避免地發(fā)生相互作用，因此研究在環(huán)境作用下糾纏的演化是很有意義的。自從糾纏的突然死亡現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來，人們?cè)趯?shí)驗(yàn)和理論上對(duì)兩體系統(tǒng)的糾纏演化都進(jìn)行了廣

2、泛的研究。
　　多體量子系統(tǒng)在量子信息處理中同樣占據(jù)著重要作用，因?yàn)槎囿w量子系統(tǒng)可以呈現(xiàn)更多兩體量子系統(tǒng)所沒有的重要特性。但是由于缺乏合適的多體糾纏度量，所以對(duì)于多體量子系統(tǒng)，通常是通過測量其違背Bell型不等式的程度來研究它的非局域性。而三體量子系統(tǒng)是最基本的多體量子系統(tǒng)，因此關(guān)于三量子體系中空間非局域性質(zhì)的研究，不僅有助于人們了解不同于兩體系統(tǒng)的多體量子體系的新特性，而且對(duì)于實(shí)現(xiàn)量子信息處理和計(jì)算具有非常重要的理論意義。最近，

3、已經(jīng)有文章通過分析量子態(tài)違背MABK不等式的程度證明了三體系統(tǒng)的Bell非局域性的突然死亡現(xiàn)象，這使得量子信息與計(jì)算更具有挑戰(zhàn)性。在此基礎(chǔ)上，我們也將通過分析各種不同類型的Bell不等式的違背情況，來研究三粒子量子態(tài)的非局域性演化。對(duì)于量子糾纏態(tài)的非局域性研究可以使我們更深刻地理解量子力學(xué)，同時(shí)也更有利于我們理解量子糾纏和量子非局域性的關(guān)系，對(duì)量子糾纏和非局域性在量子信息學(xué)中的發(fā)展具有重要意義。
　　本文的主要工作體現(xiàn)在以下幾個(gè)方

4、面:
　　1.考察了由T-C模型和J-C模型組成的體系中三體量子系統(tǒng)非局域性的演化。我們分別考慮三原子初始處于三體最大糾纏態(tài)——W態(tài)和GHZ態(tài)的情況，分析了量子態(tài)違背WWZB不等式和Svetlichny不等式的程度。結(jié)果表明，三原子的一般三體非局域性和真正的三體非局域性隨著時(shí)間的演化都存在突然死亡和復(fù)蘇的現(xiàn)象。
　　2.研究了振幅阻尼噪聲下兩體量子系統(tǒng)的糾纏與非局域性。在振幅阻尼噪聲作用下，量子態(tài)的相干性不可避免會(huì)減弱。我們

5、考慮單邊和雙邊兩種不同的振幅阻尼噪聲分別作用于兩體量子初態(tài)上，然后研究其Concurrence、量子失諧和Bell非局域性隨初始值的變化情況。結(jié)果表明，兩種噪聲下的量子失諧和雙邊噪聲下的Concurrence隨初始值的變化與無噪聲情況下的變化規(guī)律不同;而兩種噪聲下的Bell不等式值和單邊噪聲下的Concurrence隨初值的變化情況與無噪聲的情況類似。
　　3.討論了振幅阻尼噪聲對(duì)三體量子系統(tǒng)的糾纏和非局域性的影響。振幅阻尼噪聲對(duì)