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《西南大学》 2006年
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相位退相干对量子传输保真度的影响

吕桓林  
【摘要】:本文以腔QED体系为研究对象,在光与原子相互作用的Jaynes-Cummings模型的研究基础之上,运用全量子理论,研究这一体系的退相干与保真度问题。 本文首先介绍了量子信息的历史背景和发展。接着对纠缠态的定义、保真度的定义、退相干的物理起源进行了概述。然后讨论了Jaynes-Cummings模型的态演化,并介绍了几种推广的Jaynes-Cummings模型。最后研究了在相位退相干作用下一个二能级原子与两个不同光场相互作用系统中的量子传输保真度。讨论了相位退相干和失谐对量子传输的保真度的影响,并且获得了通过该信道进行量子传输的最大保真度;此外还分析了通过该信道进行量子传输的平均保真度。结果表明: 1.失谐量和退相干系数对输入态为任意纯态情况下的完全纠缠部分保真度具有一定的影响; 2.完全纠缠部分的保真度大于2/3,因而该传输信道具有可靠的传输特性; 3.平均保真度也可以通过调节相位退相干和失谐得到提高。 如果能够控制系统的退相干,我们就可以实现量子通信和量子计算机,因此是否能够控制退相干具有十分重要的意义。在此我们通过调节系统的相位退相干来控制保真度,对人们研究量子通信和研制量子计算机具有理论指导意义。
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