基于超算符的腔—人造原子耦合系统的非局域性及线性熵研究

基于超算符的腔—人造原子耦合系统的非局域性及线性熵研究

论文摘要

量子非局域性作为量子信息论中重要的一个性质,在量子编码、量子计算机等方面都有着重要的应用,是量子力学最显著的特性之一。熵作为量子信息理论的一个重要概念,可以作为系统纠缠度(纯度)的度量。本文主要研究了腔-人造原子(transmon)耦合系统的量子非局域性和线性熵,并取得了一定的结果。研究表明,系统的非局域性具有周期性,线性熵也发生周期性的涨落;当我们考虑腔场损耗时,量子非局域性会被破坏,线性熵的值也会因为损耗而趋向一个渐进值。全文具体内容如下:首先,我们介绍了与本论文相关的理论知识,主要包括了以下几方面:EPR谬误的基本理论、贝尔不等式的提出及其最大破坏、贝尔不等式的推广形式——CHSH不等式、量子非局域性的检测方法、求解主方程的超算符方法以及线性熵的定义及其性质。其次,本文介绍了系统模型,然后对于不同腔场初态的计算方法进行了简单说明,最后对我们的计算结果进行了分析和总结。主要研究了腔-人造原子(transmon)耦合系统分别在光子数态以及相干态时,量子非局域性的演化规律。最后,在论文模型基础上,应用不同腔场的初态,计算和研究了原子、场和系统的线性熵随时间的演化规律;针对我们计算的最终结果,我们进行了分析和总结。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 第一章 本文的理论基础简介
  •   1.1 EPR佯谬与贝尔不等式
  •     1.1.1 EPR佯谬
  •     1.1.2 贝尔不等式
  •   1.2 量子非局域性检测
  •   1.3 线性熵
  •   1.4 求解主方程的超算符方法
  • 第二章 腔耦合系统的非局域性
  •   2.1 研究模型及主方程
  •   2.2 系统非局域性的研究
  •     2.2.1 场初态为光子数态时系统的非局域性
  •     2.2.2 场初态为相干态时系统的非局域性
  •     2.2.3 场初态为压缩相干态时系统的非局域性
  •   2.3 研究结果及讨论
  • 第三章 线性熵的研究讨论
  •   3.1 研究方法简介
  •     3.1.1 原子线性熵
  •     3.1.2 场线性熵
  •     3.1.3 系统线性熵
  •   3.2 研究结果及讨论
  • 第四章 总结和展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 史林磊

    导师: 吴少平

    关键词: 超算符,量子非局域性,线性熵,量子纠缠

    来源: 华中师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 物理学

    单位: 华中师范大学

    分类号: O413

    总页数: 38

    文件大小: 1773K

    下载量: 14

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