量子信息中的量子关联的理论研究.pdf

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1、量子信息中的量子关联的理论研究论文作者签名：缢兰童指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：答辩日期：二。一一年六月Studiesofquantumcorrelationsinquantuminfor-Author’Ssignature：托一佼i撕一■●■·SUperⅥsor7Ssignature：ExternalReviewers：ExaminingCommitteChairperson：ExaminingCommi姚偏l，忱QD

2、ateofor。aldefence：June201{i浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：谚砂当签字吼加．1年‘月9日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本

3、论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)导师签名：吁牡签字日期：勘f1年∥月孑日弓咖眵月够沙、O，、弓7年■●名¨签D豁如作：文期论日位字学签____。。。。’。。’———————’。。。—一致谢致谢对于这篇论文的完成，最需要感谢的是我的导师和朋友许晶波教授。五年来，许老师一直以他严谨的治学理念，科学的思维方法，勤奋的工作态度和崇高的师德默默地影

4、响着我，激励着我。许老师工作和生活的点点滴滴也重塑了我对待科研和工作的方式。我希望，在浙大工作学习的这些年能留给我哪怕是一点许老师的优秀品质，这将会对我的人生产生深远有益的影响。在许老师的带领下，我所在小组是一个和睦团结，科研气氛活跃的集体，特别感谢要献给徐航时，张建松，王冬梅，钱懿，贺启亮，胡征达和罗大卫，与他们经常性的讨论使我开拓了思维，弥补了不足，谢谢你们在工作和生活上给我的支持和帮助。感谢曾经教过我和关心过我的许许多多老师，无论他们是课堂上对知识的传授和有益的讨论，还是课堂外勤恳工作的身影都给我留下深刻的

5、印象，他们的帮助使我取得了学业上的进步，他们的关心让我非常感动。还要感谢那些和我在一起在锻炼身体，谈天说地的同学朋友，他们丰富我的生活。感谢父母和亲人们我无私地鼓励和支持，相信没有他们的支持，我不可能完成自己的学业。最后，我要感谢我的妻子对我的理解和鼓励，是她给了我方向和动力。浙江大学博士学位论文摘要量子信息与量子计算是一门新兴的交叉学科，它是量子力学应用于信息理论和计算机理论的产物。自从20世纪九十年代至今，由于其潜在的应用前景，量子信息与量子计算得到了人们广泛的关注，它为我们认识信息理论、认识世界提供了一个全

6、新而独特的视角，为今后的信息科学发展的指出了新的方向。量子信息与量子计算的优势主要是源于量子态的叠加原理和量子纠缠态的存在。虽然早在1935年，量子纠缠态就已经在爱因斯坦等人(EPR)讨论量子力学完备性的文章中有所触及，然而，量子纠缠被作为一种在量子资源而得到人们广泛的关注，是从1993年Bennett等人提出量子隐形传态协议开始的。量子信息和量子计算旨在构建量子系统以完成经典计算机无法有效解决的问题，其内容包括量子密码术，量子算法，量子隐形传态，以及保密通信等。量子纠缠是量子通信的关键资源，有些任务完全基于纠缠

7、，有些任务会因为纠缠而变的更加有效。那么，对纠缠的研究是量子信息与量子计算领域的一个主要问题。近年来，围绕量子纠缠所作的研究工作是方方面面的，其中主要包括：量子纠缠的定性的刻画与定量的度量，量子纠缠态的制备与储存，量子纠缠的传递与转移，针对量子纠缠的操作与控制等。近来的研究工作发现，量子纠缠并不是唯一可以刻画量子关联的，还存在比量子纠缠更为广泛的用来刻画量子关联的度量，其中量子discord最为引入关注。本文正是围绕这几方面的内容进行分析和研究的，我们研究了非高斯态纠缠交换方案，并与高斯态情形进行比较；研究了一些

8、腔QED系统的量子关联动力学动力学，以及如何利用经典驱动场操控原子和原子之间的量子关联，特别是操控纠缠的突然死亡和产生以及增大量子关联的强度，其中我们也考虑了耗散对量子关联的影响；另外还研究了超导量子比特系统中的量子关联的动力学演化和调控，并提出了一种利用脉冲在其中储存纠缠的方法。首先，我们研究了基于连续变量非高斯态的量子纠缠交换。我们提出了非高斯态的量子纠缠交换方案，其