论文摘要
量子信息是量子力学与信息科学相结合的产物。其重要特点是以量子态为信息载体，利用量子态的相干性以崭新的方式进行信息的存储、转换、传递和处理。实验中的量子信息载体不仅包括自然的微观系统，更着重于各种各样的可控微尺度结构—也就是人造可控量子系统。其中半导体量子点成为研究的热点。量子纠缠作为一种基本的量子信息资源，在量子信息学中是最为重要也是最为奇特的一个课题。在量子信息学中，量子信息的处理过程离不开量子态及其演化，而量子纠缠态是量子态中的最重要的一种。因此研究纠缠态的制备以及纠缠态的纠缠品质与数量显得非常必要。本论文主要研究如何在双量子点—光子系统中产生杂化纠缠态，以及腔场的初态对系统末态纠缠度的影响。最后研究了怎样实现双量子点到光场的量子信息转移。第二章简要地介绍量子点的基本构造以及双量子点（Double Quan-tum Dot）的基本知识。第三章在对量子纠缠的基本概念作出简单介绍之后，引进几种量子纠缠的度量方式。第四章与第五章为本文的工作。第四章我们研究双量子点—光子系统纠缠态的产生以及系统的纠缠动力学。我们精确得到了双量子点和腔场之间的杂化纠缠态。我们计算了并发（concurrence），通过并发研究双量子点—光子之间的纠缠动力学，并且发现它们之间纠缠的周期性演化。我们的研究表明，双量子点光子的相互作用不影响并发振动周期，但是能够改变它们之间的纠缠度。因此，可以通过调节双量子点—光子间的耦合，来控制和操纵它们之间的纠缠度。我们研究腔场的三种初态（即相干态和奇偶相干态）对纠缠的影响，揭示了双量子点—光子系统的纠缠随初态参数周期性变化。在双量子点和光场相同的耦合条件下，光场为奇相干态时，所得杂化纠缠态的纠缠度最大。表明，通过调节腔场初态的参数可以控制双量子点—光子之间的纠缠。在第五章中，我们研究双量子点和量子化腔场相互作用系统中的量子信息转移过程。我们发现，在适当条件下对双量子点做合适的投影测量可以把编码在双量子点量子态上的量子信息转移到腔场上去。第六章我们对我们的工作做了简单的总结，并对今后的工作提出了一些展望。