基于絕熱技術(shù)的樹(shù)形三維糾纏態(tài)和NOON態(tài)的制備.pdf

1、隨著量子信息學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)了量子糾纏，并對(duì)其進(jìn)行了大量深入的研究。由于量子糾纏的非定域性，使得糾纏態(tài)在量子信息中取得了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)，人們對(duì)量子糾纏態(tài)的制備也給予了很大的關(guān)注，這不僅促進(jìn)了相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，也成功的實(shí)現(xiàn)了糾纏態(tài)在多種物理系統(tǒng)中的制備。本文主要介紹基于腔QED系統(tǒng)利用絕熱技術(shù)制備新穎的樹(shù)形三維糾纏態(tài)和NOON態(tài)的方案。文章的主要內(nèi)容如下:
　　基于絕熱技術(shù)，我們提出了一個(gè)制備新穎樹(shù)形三維糾纏

2、態(tài)的方案。在我們的方案中，一個(gè)原子和兩個(gè)玻色愛(ài)因斯坦凝聚被分別地捕獲在三個(gè)空間分離的光學(xué)腔中。這三個(gè)光學(xué)腔用兩個(gè)光纖來(lái)連接。通過(guò)數(shù)值解主方程，我們研究了多種耗散過(guò)程對(duì)保真度的影響，如原子的自發(fā)輻射和光子的泄漏。數(shù)值模擬表明，我們的方案對(duì)由腔和光纖中光子的泄漏和原子的自發(fā)輻射引起的消相干具有魯棒性。我們能以很高的保真度獲得這個(gè)新穎的樹(shù)形三維糾纏態(tài)。
　　基于Lewis-Piesenfeld不變量理論和量子Zeno動(dòng)力學(xué)構(gòu)造絕熱捷徑，

3、我們提出了一個(gè)快速制備NOON態(tài)的方案。在方案中，用兩個(gè)光纖連接三個(gè)遠(yuǎn)距離光學(xué)腔系統(tǒng)，兩列Λ型三能級(jí)原子被分別地捕獲在橫向的光學(xué)晶格中，并分別在腔A和腔C中同時(shí)輸入和輸出，一個(gè)雙重Λ型原子被捕獲在腔B中。我們通過(guò)數(shù)值分析方法研究了光子的泄漏對(duì)保真度的影響。數(shù)值模擬結(jié)果表明，我們的方案不僅操作時(shí)間短，而且對(duì)消相干具有魯棒性。
　　以上這些方案在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件下都是可以實(shí)現(xiàn)的。這些方案將為量子通訊和量子計(jì)算的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)提供可靠的理論依據(jù)