开放系统下量子纠缠的制备和应用

本书内容主要包括开放体系中量子纠缠的制备、利用弱测量及其反转技术保护量子关联以及利用弱测量、环境辅助测量等调控技术提高信息传输效率等问题。本书在介绍了量子力学基础、量子关联、量子信息传输、量子噪声、量子弱测量操作等量子信息知识的基础上，研究了开放系统下制备量子纠缠的方案，提出了制备两体及三体纠缠态的方案；探讨了噪声下量子关联动力学，提出了利用弱测量及其翻转保护量子体系间量子关联的方案；最后，把量子弱测量及其翻转、环境辅助测量等调控技术应用到噪声下的量子态传输及量子隐形传态，提出了改善信息传输效率的方案。

前言 
第1章 量子信息基础 1 
1.1 量子力学基础 1 
1.1.1 量子力学基本假设 1 
1.1.2 量子关联 3 
1.2 量子信息传输 5 
1.2.1 量子态传输 6 
1.2.2 量子隐形传态 6 
1.3 量子噪声 8 
1.3.1 无关联噪声 9 
1.3.2 关联噪声 12 
1.4 量子测量 14 
1.4.1 量子弱测量 15 
1.4.2 环境辅助测量 16 
第2章 开放系统下的量子纠缠制备 19 
2.1 基于原子–腔–光纤耦合系统制备三体GHZ态的方案 19 
2.1.1 通过控制相互作用时间制备三体GHZ态 20 
2.1.2 通过绝热通道制备三体GHZ态 24 
2.2 基于原子–腔–光纤耦合系统制备三体Wn态的方案 28 
2.2.1 通过控制相互作用时间制备三体Wn态 29 
2.2.2 通过绝热通道制备三体Wn态 33 
2.3 本章小结 36 
第3章 非马尔可夫环境诱导纠缠的研究 37 
3.1 非马尔可夫环境诱导两体纠缠的方案 37 
3.1.1 物理模型 38 
3.1.2 非马尔可夫环境诱导的高度纠缠.39 
3.1.3 高保真度量子态传输 42 
3.2 非马尔可夫环境诱导三体纠缠的方案 43 
3.2.1 物理模型 44
3.2.2 环境诱导纠缠 47 
3.3 本章小结 53 
第4章 开放系统下量子关联的保护 54 
4.1 利用弱测量反转保护振幅阻尼噪声下的量子关联你 54 
4.1.1 利用弱测量反转保护振幅阻尼噪声下量子关联的方案 54 
4.1.2 实验实现及结论 60 
4.2 利用弱测量及其反转保护量子垂特间的纠缠 61 
4.2.1 利用弱测量及其反转保护振幅阻尼噪声下量子垂特间纠缠的方案 62 
4.2.2 实验实现及结论 70 
4.3 本章小结 71 
第5章 提高开放系统下量子信息传输效率的方案 72 
5.1 基于腔–光纤耦合系统提高量子态传输效率的方案 72 
5.1.1 引言 72 
5.1.2 利用弱测量及其反转提高量子态传输效率的方案 74 
5.2 基于弱测量及量子测量反转提高量子隐形传态保真度的方案 78 
5.2.1 关联振幅阻尼噪声下的量子隐形传态 79 
5.2.2 利用弱测量及量子测量反转提高量子隐形传态保真度的方案 83 
5.3 提高振幅阻尼噪声下隐形传输量子Fisher信息的方案 87 
5.3.1 基础知识 88 
5.3.2 利用弱测量及其反转提高量子Fisher信息传输效率的方案 90 
5.3.3 利用环境辅助测量提高量子Fisher信息传输效率的方案 95 
5.3.4 弱测量方案与环境辅助测量方案的比较 96 
5.4 本章小结 97 
参考文献 99