【摘 要】
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我们的时代是信息时代，信息科学对人类生活和发展起着巨大的作用。然而，现有的信息系统，如电子计算机、通讯网络、信息检测等，其信息功能已经接近开拓到极限值。在这种情况下，量子
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我们的时代是信息时代，信息科学对人类生活和发展起着巨大的作用。然而，现有的信息系统，如电子计算机、通讯网络、信息检测等，其信息功能已经接近开拓到极限值。在这种情况下，量子信息学应运而生了。二十世纪80年代以后发展起来的量子信息学是量子力学和信息科学结合的产物，可突破现有信息技术的物理极限，是后莫尔时代重要的新一代技术。由于量子信息具有给信息工程带来划时代变革的巨大潜力，不仅引起科学界广泛关注，而且受到信息产业界和军事部门的高度重视。因此量子信息科学作为目前最有吸引力的前沿领域之一，已经成为国际学术界研究的热点，发展非常迅猛。 量子纠缠是量子力学不同于经典物理的存在于多子系量子系统中的一种最奇妙、最不可思议的现象，即对一个子系统的测量结果无法独立于其它子系的测量参数。在量子信息学领域，量子纠缠是一种非常有用的信息“资源”，在量子隐形传态、量子密集编码、量子密钥分配以及在量子计算的加速、量子纠错、防错等方面都起着关键作用。虽然现今人们对两粒子或者两体系量子纠缠的认识已经比较全面，并提出了大量的制备方案，但是对于多粒子或者多体系纠缠，人们还在努力研究探索之中。本文着重对多粒子纠缠的制备问题以及纠缠在量子计算中的运用进行了研究，主要研究成果如下： 1．多粒子纠缠态的制备方案 (ⅰ)基于腔量子电动力学技术(QED)进行多原子簇态的制备，分别考虑在理想情况下和现实情况下(存在腔衰减和原子的自发辐射)的制备方案。 研究表明：利用两原子同时与腔的共振相互作用，在理想情况下，多原子簇态制备的概率和保真度均为1.0。在存在腔衰减和原子的自发辐射情况下，多原子族态制备的概率和保真度均略有减小，但是随着原子数目的增加成功的概率和保真度会呈指数减小。通过分析，我们还得出，现有的实验技术对该方案的实现是切实可行的。 (ⅱ)基于原子系综体系进行多原子系综簇态的制备。利用构成原子系综原子的特殊能级结构并结合线性光学元件、激光脉冲实现了联合测量
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