量子隐形传态及其实现方案

论文摘要

量子信息学是从二十世纪八十年代发展起来的一门由信息理论和量子力学交叉而成的新兴学科，主要包括量子通信和量子计算两个部分。量子信息学显示了经典信息学所无法比拟的优越性，具有潜在的巨大应用价值，甚至引起划时代的信息产业革命。所以量子信息一直受到各方面越来越多的关注，并取得许多重大进展。量子纠缠是量子力学特有的现象，对此无经典对应。理论上，纠缠态被用来验证量子力学的基本原理；在量子信息处理中，纠缠态更是发挥着极为重要的作用，如量子稠密编码、量子密钥、量子隐形传态等。可以说今天量子信息的任何过程都离不开纠缠态。最近，许多学者研究了在有限温度下凝聚态系统中出现的纠缠。在热平衡时，典型的凝聚态系统中的态是：ρ（T）=e-βH/Z，其中，H是系统的哈密顿量，Z=Tr{e-βH}是配分函数，β=1/kT（k是Boltzmann常数）。ρ（T）代表的是热态，因此，热态中的纠缠就被称为热纠缠。量子隐形传态是目前量子信息中人们关注的热门课题之一。在本文中，我们将首先给出量子隐形传态的基本理论，其次给出实现量子隐形传态的腔QED方案，最后，我们讨论了海森堡模型中的热纠缠及其在量子隐形传态方面的应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 量子隐形传态
• 1.1 引言
• 1.2 EPR效应和Bell基测量
• 1.3 量子隐形传态的基本理论
• 1.3.1 基本思想
• 1.3.2 基本原理
• 1.3.3 基本过程
• 1.3.4 几点说明
• 1.4 概率量子隐形传态基本理论
• 第二章 量子隐形传态的腔 QED方案
• 2.1 引言
• 2.2 腔QED的基本理论
• 2.2.1 谐振腔
• 2.2.2 真空态制备
• 2.2.3 腔QED基础理论
• 2.3 量子隐形传态的腔QED方案
• 2.3.1 纠缠通道的制备
• 2.3.2 两原子纠缠态的隐形传态
• 2.3.3 腔QED方案的有关说明
• 第三章 海森堡模型中的热纠缠及其应用
• 3.1 纠缠度量
• 3.2 XYZ模型中的热态（一般研究）
• 3.3 Ising模型
• 3.4 XY模型
• 3.4.1 各向同性的XY模型
• 3.4.2 各向异性的XY模型
• 3.5 XXX模型
• 3.6 XXZ模型
• 3.7 XYZ模型中的热态（详细讨论）
• 3.8 通过海森堡XX模型进行隐形传输
• 3.9 通过海森堡XXX模型进行隐形传输
• 第四章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间所发论文