光学腔中量子关联系统的可导引性研究

论文摘要

本文以光学腔中量子关联系统为研究对象,讨论了不同类型的光场环境、时空量子场以及参数测量估计对量子态可导引性的影响。最新的光子学实验表明,量子导引是一种可实际操作的量子关联,被广泛应用于光量子信息领域:如通过量子导引构建一些新颖的通信协议。本文的内容主要包括以下三个方面:1.本文讨论了量子关联系统中量子态的可导引性在结构化光场环境中的演化规律。通过量子导引椭球体的动态形变和体积变化,分析了系统与光场环境的耦合作用对量子导引非对称性的影响。光场噪声环境会改变量子导引椭球体的形态,压缩其体积,从而降低量子导引。2.本文在非惯性参考系下,分析了膨胀时空中量子场对量子导引的影响。基于量子光学中腔量子动力学理论,发展量子态矢量映射方法来研究量子导引的演化规律。采用三种不同的量子导引判据,发现量子导引分为物理可获得态部分和不可获得态部分。其中,物理不可获得态的量子导引在增加,而物理可获得态的量子导引随着时空膨胀系数的增加而减小。3.本文对含有相位和振幅的量子关联态,分析了非惯性加速效应对量子参数估计精度的影响。根据相对熵,类比量子Fisher信息量与Bures距离的关系,我们得到一个量子信息散度量。由于非惯性加速效应,量子关联态的参数估计精度随着相应辐射温度的升高逐渐减小到稳定值,遵循量子统计规律。这些研究结论为基于光学系统的量子信息和量子测量等领域提供了理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 量子信息基础
•     1.1.1 量子态的数学与几何表示
•     1.1.2 量子态的矢量映射与动力学演化
•   1.2 量子关联的度量
•     1.2.1 量子纠缠和Bell非定域性
•     1.2.2 量子导引
•   1.3 本文主要研究内容
• 第二章 量子导引在光场环境中的退相干演化
•   2.1 光场环境中的系统模型
•   2.2 量子导引椭球体
•   2.3 量子导引退相干
•   2.4 本章小结
• 第三章 非惯性系下光学腔的量子导引研究
•   3.1 量子导引判据
•   3.2 矢量映射表示量子态的演化
•   3.3 量子态在Unrun通道中的Bloch矢量表示
•   3.4 量子导引的动力学演化
•   3.5 本章小结
• 第四章 光学量子关联态的参数估计
•   4.1 相对熵
•   4.2 邻近量子态的距离
•   4.3 在Unruh通道下的参数估计
•   4.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 图表目录
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文
• 作者简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 黄雨梦

导师: 郝翔

关键词: 光学腔,量子关联系统,量子导引,量子测量

来源: 苏州科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 苏州科技大学

分类号: O413

总页数: 56

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