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题目:腔QED体系量子关联动力学理论研究

关键词:量子纠缠;量子关联;动力学演化;腔QED

  摘要


量子信息是一个量子系统“状态”所携带的物理信息。量子信息这门学科的研究对象是通过量子力学系统能够解决的信息处理任务如量子密集编码、量子并行计算和未知量子态的隐形传输等。量子信息在处理这些在经典信息中难以完成的任务时,运用的主要资源是量子系统的相干特性。作为量子系统的两种主要刻画相干性的方式,量子纠缠和量子关联一直是量子物理领域关注和研究的重点对象。然而,最近几年的研究表明即便可分态中也可以存在非经典的关联(量子纠缠为0而量子关联不为0),所以关联是比纠缠更基本的概念,纠缠只是关联的一部分。
在量子系统的运行演化过程中,由于实际的量子系统不可能是孤立封闭的理想系统,量子关联将不可避免地受到环境噪声的干扰而衰减,从而发生退相干。可见退相干过程是不可避免的。鉴于此,如何减小退相干对量子系统中的有效信息资源的影响,延长关联演化过程和提高关联度成为量子信息研究者的努力方向之一。所以,考察量子纠缠和量子失协随时间的变化规律是极其重要的。
本文先介绍量子纠缠和量子关联的相关概念和度量方法以及这一领域的最新进展,随后考察腔QED(Cavity Quantum-Electrodynamics)体系中Jaynes-Cummings模型和Tavis-Cummings模型的量子关联动力学演化过程。