開放量子系統(tǒng)中的糾纏動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、量子信息學(xué)在上世界八十年代誕生以來(lái),發(fā)展迅速并取得了一系列的成就,在量子計(jì)算、量子密碼學(xué)、量子隱形傳態(tài)和量子博弈等諸多方面都有長(zhǎng)足的進(jìn)步。實(shí)現(xiàn)量子信息與量子計(jì)算和通信的核心資源——量子糾纏,以其區(qū)別于經(jīng)典力學(xué)的獨(dú)特性質(zhì),從一提出便引發(fā)了物理學(xué)界的一場(chǎng)論戰(zhàn)。時(shí)至今日,人們對(duì)量子糾纏的研究仍在繼續(xù),它的神秘面紗也在一點(diǎn)點(diǎn)的被揭去。
　　與經(jīng)典世界不同的是,在量子世界里,量子比特總是不可避免地與外界環(huán)境發(fā)生相互作用。由于環(huán)境的作用,會(huì)使

2、得量子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程變?yōu)榉晴壅?并導(dǎo)致糾纏的衰減和耗散,使量子相干性減弱。所以,研究量子系統(tǒng)在環(huán)境影響下的動(dòng)力學(xué)過(guò)程及其性質(zhì)就顯得極為重要。
　　根據(jù)量子系統(tǒng)與環(huán)境作用效果的不同,?？煞譃閮煞N過(guò)程:馬爾科夫過(guò)程和非馬爾科夫過(guò)程。本論文主要圍繞開放系統(tǒng)中的糾纏演化與分布進(jìn)行了研究,主要包括以下兩個(gè)方面的內(nèi)容:
　　1.研究了由兩個(gè)有初始關(guān)聯(lián)的二能級(jí)原子分別與另外一個(gè)原子耦合于各自的熱庫(kù)這樣一個(gè)系統(tǒng),兩個(gè)子系統(tǒng)間相互獨(dú)立無(wú)相互

3、作用,考慮子系統(tǒng)內(nèi)兩原子間的偶偶相互作用對(duì)系統(tǒng)糾纏的影響。研究了在馬爾科夫環(huán)境和非馬爾科夫環(huán)境中不同初態(tài)下三組對(duì)糾纏間的糾纏轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。在兩種 Bell型的初態(tài)條件下,糾纏轉(zhuǎn)移有很大的不同。對(duì)于初始無(wú)糾纏的一對(duì)原子,存在原子間偶偶相互作用強(qiáng)度的參數(shù)區(qū),使其糾纏明顯減弱。
　　2.研究了兩個(gè)二能級(jí)原子與同一熱庫(kù)耦合情況下的糾纏演化與分布。在系統(tǒng)中只有一個(gè)激子的情況下,將熱庫(kù)的每一個(gè)模式都看做一個(gè)量子比特,利用全局糾纏的度量方法計(jì)算原子