利用腔QED實現量子態(tài)制備和隱形傳輸.pdf

1、量子信息學是量子力學和信息科學相結合而產生的一門新興學科。它是以量子態(tài)作為量子信息的載體，以對各種量子態(tài)的制備和操縱來實現對量子信息的處理，通常包括量子計算和量子通信兩部分。目前，人們提出的實現量子計算和量子通信的物理系統(tǒng)中，腔量子電動力學(腔QED)是研究得比較早、發(fā)展得比較快，并被認為是最有前途的方案之一。 腔QED的主要思想是將俘獲的原子約束在高品質腔中，把量子信息貯存在原子能態(tài)上，由于腔內原子都與腔模場耦合，導致了原子

2、間相互作用。如果原子被包圍在一個高品質的腔中，則原子——光子系統(tǒng)和周圍環(huán)境之間的消相干(decoherence)作用就可以在很大程度上被抑制，這種抑制效果使得原子——光子系統(tǒng)在動力學特征時間尺度內保持良好的量子相干性。在現代的一些實驗中，腔QED實驗所取得的很高程度的相干性使得它成為量子信息領域包括量子通訊、量子計算和量子控制的理想試驗場。 本論文討論腔QED在量子信息中的若干應用，主要工作有： 1、量子態(tài)制備。研究在熱腔場中

3、制備Ξ型三能級原子最大糾纏態(tài)．。多原子最大糾纏態(tài)不僅可用于驗證量子非局域性，而且，多原子糾纏態(tài)的制備與操縱是實現量子計算機的基礎。讓原子躍遷與腔場大失諧來制備多原子最大糾纏態(tài)，腔場處于虛擬激發(fā)狀態(tài)，原子與腔之間就沒有能量交換，這有效地抑制了腔泄漏效應和腔延遲作用的影響，從而降低對腔的品質因子的要求。 2、量子隱形傳輸。研究無Bell基測量的量子隱形傳態(tài)方案。讓兩原子同時在一個強經典驅動場驅動下和一個單模腔場發(fā)生大失諧相互作用，