多体腔库系统中量子纠缠和量子关联的动力学演化特性

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量子信息是一门将量子力学的基本原理应用在信息科学技术中而形成的交叉学科,它充分利用了量子力学的特点来实现信息处理。量子纠缠作为一种重要的物理资源,已经广泛的应用到量子通信和量子计算中。因而,如何有效地描述量子系统中的纠缠成为量子信息科学中的一个基本问题。另外,人们发现在一类特殊的量子计算模型中,即使没有量子纠缠,也可以实现指数性的加速计算。人们推测是系统中不含纠缠的量子关联起着重要作用。所以,如何描述量子系统中的量子关联是一个重要问题。  本文研究了多体腔库系统中量子纠缠和量子关联的动力学特性。在引言中,我们介绍了量子信息科学的背景及量子纠缠和量子关联的一些性质。第一章介绍了量子纠缠和量子关联的基本概念、典型应用和实验进展,最后简要介绍了我的工作。在第二章,我们介绍了混合最大纠缠态和几种量子通道;分析了如何解决腔库系统的演化方程;研究了微腔系统中的几种最大纠缠纯态和最大纠缠混合态在耗散环境中的耗散情况,我们发现混合最大纠缠态的量子纠缠在较短时间内出现了突然消失的现象,其量子纠缠的稳定性并不优于某些最大纠缠纯态;同时分析了它们在特定的算子通道中量子纠缠的变化,我们发现它们的纠缠度不受通道的影响,始终处于最大纠缠。第三章分析了耗散环境中多体腔库系统的量子不一致性的动力学演化,我们发现系统的量子不一致性存在某种分布规律,同时分析了通过不同度量方式度量系统量子关联时,他们的演化特性及分布规律。最后对全文工作进行了总结和展望。
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