三模高斯纠缠态中不同测量下的纠缠浓缩

• 作 者: 李哲
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 纠缠浓缩 声子测量 三模纠缠态

量子纠缠在量子信息科学中是不可或缺的资源。量子纠缠在量子计算，量子密钥分发，量子隐形传态中有着重要的作用。在现实的量子信息传输中，量子系统会不可避免的与环境发生相互作用，从而造成系统的退相干。量子系统的退相干对于量子信息的传输是不利的，它会降低信息传输成功的概率。在好多量子信息传输的方案中，通信双方需要事先共享一对纠缠态，因此为了消除退相干的影响，尽可能的制备最大纠缠态是非常有意义的一件事情。而纠缠的浓缩和纯化就是在纠缠态的基础上增加子系统的纠缠程度，提高子系统的纠缠。本文主要讨论的是纠缠的浓缩。在量子信息中，由于高斯态更容易在实验上实现，因此高斯态在量子信息中有着重要的应用。但是在连续变量的情况下，高斯态纠缠浓缩是不可以通过高斯操作来实现的，因此想要对高斯态进行纠缠浓缩需要用非高斯操作，幸运的是量子测量是一个非高斯操作。基于这个知识，我们讨论了对于一个三模高斯态做了量子测量，并检验测量后纠缠浓缩的效果。量子测量主要是对三模纠缠态中声子模式进行声子测量，而声子测量又是间接测量的。主要是利用光子和声子的相互作用，通过光子和声子的强关联，对光子测量从而间接测量声子。本文主要是利用光力系统实现一个三模纠缠态，并对其中的声子模式进行间接测量。并且考虑了三种不同的测量算符来实现对三模纠缠态的不同测量，比较了三种不同的测量对纠缠浓缩产生的影响。在第一章中，我们介绍一些研究的基本背景知识。在第二章中，主要介绍一些关于量子纠缠，量子测量和光力系统的基本知识。在第三章中，主要介绍理想测量。在第四章中，主要介绍了非理想测量。在第五章中，主要介绍了On-off测量。在第六章中，我们对于三种测量产生纠缠浓缩的效果做了一个对比，对三种测量做了一个总结，并对未来后续的工作提出了一些展望。