杂化纠缠态的纠缠猝死研究

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量子纠缠是量子信息中重要的物理资源,对它的研究是量子信息的核心任务之一。根据量子系统本征态分布特征,量子通信包括离散变量和连续变量量子通信,二者各有优缺点。近年来,把离散变量和连续变量量子通信协同起来的杂化纠缠量子通信的研究,成为目前极具挑战性的课题,引起了人们的特别关注。然而由于体系与周围环境的相互作用而导致的量子退相干影响,使得量子纠缠态十分脆弱且难以保存和传输,因此研究量子退相干下杂化纠缠态的纠缠动力学演化,对更好地操控量子纠缠态有重要意义。本文的研究对象是实验中制备的最简单的一类杂化纠缠态,围绕杂化纠缠态在两种类型的退相干信道中的纠缠动力学行为,研究退相干与退纠缠过程中出现的纠缠猝死有趣现象。主要内容包括:(1)介绍了杂化纠缠和杂化量子信息的相关研究进展以及我们研究杂化纠缠和杂化量子信息的意义,介绍了量子退相干下纠缠猝死的研究背景和不同系统中纠缠猝死的研究现状。(2)介绍了Zavatta等人最新提出的制备杂化纠缠态的理论方案和实验装置,计算了此类杂化纠缠态的纠缠度,介绍了杂化纠缠态在量子通信中的应用。(3)选取不同的退相干量子信道作用于杂化纠缠态,研究在不同退相干环境下杂化纠缠态的纠缠动力学行为。通过计算不同退相干信道下的纠缠度并分析纠缠度的演化,我们发现纠缠猝死现象在相位阻尼信道下不会发生,而在退极化信道中会发生,纠缠猝死发生在特定点。
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