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《河北师范大学》 2002年
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量子隐形传态及量子态纠缠度的研究

郑玉红  
【摘要】: 量子信息学是量子力学理论和计算机理论相结合而产生的一门新的交叉学科,在量子隐形传态、量子纠缠态的描述及量子态的分类等领域取得了重要进展,本文围绕这几个方面开展了如下研究工作: (1)在文章的第二章研究了多能级多粒子量子态的传输。利用N_1个多能级二粒子最大纠缠态,在一组正交基下通过N_1次测量,再经过N_1次幺正变换实现了对多能级多粒子任意量子态的传输,与二能级多粒子量子态传输相比较,它可以传输更多的信息。 (2)以前的量子隐形传态方案传输的二粒子量子态都是特殊的量子态,即只具有二分量的纠缠态,但由于要传输的量子态是未知的,所以真正的量子隐形传态要传输的二粒子量子态应是任意给定的量子态。为了实现这样量子态的传输,在文章的第三章中我们利用传输二能级任意自旋态的条件,证明了用二能级三粒子量子态及三分量量子态都不能实现对二能级二粒子任意自旋态的传输,并找出了能够用来传输这样量子态的四粒子四分量的量子态,最后用这些量子态实现了对二能级二粒子任意自旋态的传输。 (3)对于量子态的分类问题曾有人提出通过随机局域幺正变换把任意三粒子量子态密度矩阵转化为一种特殊的密度矩阵ρ_3的形式,并利用ρ_3这一特殊形式对三粒子量子态进行分类。考虑到局域变换的随机性以及实验仪器的性能,变换的几率可能会出现一些偏差,不再是1/2,本文在第四章对变换的随机性进行了一般化,得出变换后更一般的矩阵形式。 (4)量子纠缠是量子体系的最本质特征。近年来,量子信息蓬勃发展,而 河北师范大学硕士学位论文 二 纠缠在量子信息的每个领域都起着非常重要的作用,对多粒子量子态 的量子纠缠分析是一个长期困扰人们的难题,本文在第五章中给出了 多能级三粒子系统量子纯态纠缠度的一般描述,它对一般的量子纯态 采用密度矩阵的形式,这有利于使单粒子特性和多粒子特性间的关联 方便的分开,并使此纠缠度的意义更为明显.此外还证明了我们定义 的这种纠缠度除了满足Schlienz文中提到的三个条件以外,还满足部 分可加性原理。
【学位授予单位】:河北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:O413.1

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