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《湖南师范大学》 2006年
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量子纠缠与非局域量子操作

单永光  
【摘要】:非局域量子操作是实现远程相互作用和远程控制的重要组成部分,它不仅是实现分布式量子计算机的关键环节,而且在量子计算与量子信息领域中有着广泛的应用前景。量子纠缠在量子计算和量子信息领域中应用日益广泛而成为一种重要物理资源,因而如何更有效的利用量子纠缠就成一个重要的研究课题。研究如何更有效利用物理资源包括量子纠缠和经典通信来实现非局域量子操作也就显得更有意义了。 文章内容分为四章。第一章简要回顾了量子纠缠和非局域量子操作的发展历史和研究现状。 第二章简单回顾了量子纠缠和量子操作的一些基本理论,简述了量子纠缠的定义和度量方式;介绍了几种基本的量子操作和非局域量子操作,以及几个定理:关于实现非局域量子操作与所需物理资源之间的定量关系。 第三章先介绍了一种基于态算符方法实现非局域量子操作的方案。在此基础之上,介绍了我们所做的研究工作。我们提出了在三维希尔伯特空间中,以非最大纠缠态为纠缠资源,几率地实现非局域量子操作的方案。与以前的方案相比,我们在该方案中巧妙地引入了非完备测量,从而能够节约一定的物理资源。尽管使用非完备测量可能会使成功几率下降,我们可以通过调节测量基矢和纠缠态的具体形式而使成功几率达到最佳。另外,考虑到环境的影响、退相干以及各种量子噪声的存在,制备和保存最大纠缠态是相当困难的。因此,我们的方案是比较实际和实用的。同时我们的方案很容易被推广到任意高维系统。 第四章,对本文的工作进行了简要的总结,并对这一研究领域的发展前景作了简要的展望。
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