检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2022年第5期59卷 310-316页

作者：艾克拜尔·阿木提江阿拉帕提·阿不力米提杨帆张金峰艾合买提·阿不力孜新疆师范大学物理与电子工程学院新疆乌鲁木齐830054

由于构成一个开放量子系统周围环境的热库里总是同时含有玻色子和费米子,用混杂库而不是单一的玻色库或费米库来描述系统的热库是比较符合实际的。利用非马尔可夫量子态扩散方法,研究了同时耦合于非马尔可夫玻色库与费米库的海森伯XYZ... 详细信息

由于构成一个开放量子系统周围环境的热库里总是同时含有玻色子和费米子,用混杂库而不是单一的玻色库或费米库来描述系统的热库是比较符合实际的。利用非马尔可夫量子态扩散方法,研究了同时耦合于非马尔可夫玻色库与费米库的海森伯XYZ自旋链模型的量子纠缠和量子稠密编码信道容量的动力学演化特性,并与单一非马尔可夫库中的情况进行比较。数值模拟结果显示,与单一非马尔可夫库相比,与一个混杂非马尔可夫库耦合的海森伯自旋链模型显示出更高的纠缠度、更优的量子稠密编码以及更长的弛豫时间。这说明在提高量子纠缠、优化量子稠密编码方面,混杂非马尔可夫库比单一非马尔可夫库更有优势。

关键词：量子光学混杂非马尔可夫库环境记忆效应量子纠缠量子稠密编码量子态扩散方法

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量子稠密编码在记忆性耗散环境下的自旋链中的理论实现

量子稠密编码在记忆性耗散环境下的自旋链中的理论实现

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作者：阿依尼沙·牙生新疆师范大学

学位级别：硕士

无论是哪个量子系统都不能跟外界隔离开来独立存在的,真正的量子系统都会与外部环境产生相互作用。从而其中出来量子系统退相干的概念。探究开放量子体系的退相干特性和动力学行为,我们必定要慎重思考其所处库的特点,库的种类不一样会... 详细信息

无论是哪个量子系统都不能跟外界隔离开来独立存在的,真正的量子系统都会与外部环境产生相互作用。从而其中出来量子系统退相干的概念。探究开放量子体系的退相干特性和动力学行为,我们必定要慎重思考其所处库的特点,库的种类不一样会出现彻底相似的的动力学研究成果。解决开放量子系统的传统方法通常只考虑系统和环境之间的弱耦合,并将该库视为没有记忆效应的马尔可夫过程。所以对探究量子开放系统的非马尔科夫动力学及其相关的反馈抑制具有重要的理论和实际意义。尽人皆知,量子纠缠是量子力学中重要的特性。量子纠缠近年来得到了深入的研究,由于它在诸如量子密集编码,量子隐形传态和量子密钥分配等量子信息处理过程当中起着紧要作用。量子纠缠是通过量子纠缠态的帮助下实现的,量子纠缠态是量子信息中最受欢迎的主题之一。本文所分析的系统是一个开放的量子系统。根据环境的特点,开放量子系统的演化划为两个根本过程,即马尔科夫和非马尔科夫。本文主要是研究了非马尔科夫环境下海森堡XXZ模型和海森堡XX模型中的量子稠密编码的理论实现。本论文主要利用非马尔科夫量子态扩散（Quantum State Diffusion）方法,处理开放量子体系的精确动力学演化不受耦合强度,关联时间及库的谱密度的影响。其在数值上处理一个随机的纯态,能够极大的提高计算效率,适合处理较复杂的模型。论文一共分为四章内容。第一章,简单解释了最近几年里量子信息论的发展情况和量子信息的一些基本知识。第二章除了解释量子开放系统的基础知识,马尔科夫环境和非马尔科夫环境的概念及两者区别以为,还介绍了本文采用的主要方法-非马尔科夫量子态扩散（QSD）方法、理论推导和它的一些优点。第三章解释了量子密集编码的概念、成长历史和量子密集编码的基础原理。第四章研究了利用海森堡XX模型和XXZ模型进行量子密集编码时非马尔科夫效应对编码过程的影响。进一步研究了有磁场和DM相互作用时非马尔科夫效应对进行量子密集编码的两比特海森堡XXZ自旋链的影响。利用量子密集编码信道容量的定义式来计算了量子密集编码的信道容量与别的系数之间的关系。通过不同初态,环境噪音关联系数g,XY平面的耦合常数Jxy,z方向的耦合常数Jz对最佳密集编码信道容量的作用进行了比较,发现了在不同初始态下参数g的减少能够有效地增加量子密集编码信道容量,非马尔科夫记忆效应对于信道容量发挥到积极作用;初态为（?）时,增大Jx y对密集编码信道容量起消极作用,Jz对密集编码信道容量其积极作用;对于初态（?）对密集编码信道容量起到积极作用,反之Jz起到消极作用。此外,量子通道为分离态时环境噪音关联系数g影响下,系统密集编码信道容量随时间逐渐提高,长时间极限下将趋于大于1的稳定值,仍优于经典通信的信道容量。后来还分析了外部磁场和DM相互作用两qubit海森堡XXZ模块中完成量子密集编码的影响。结果表明:DM相互作用对量子稠密编码信道容量起到积极作用。从研究成果得出,利用可控参数不同的组合可以达到长时间保持高的量子密集编码的信道容量,从而确定最优量子密集编码所需的可控参数。

关键词：开放量子体系非马尔科夫环境量子态扩散方法量子稠密编码

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非马尔科夫环境中各向异性海森堡自旋链在磁场作用下的量子稠密编码

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量子光学学报 2021年第1期27卷 45-53页

作者：唐诗生张金峰艾克拜尔·斯地木艾合买提·阿不力孜新疆师范大学物理与电子工程学院乌鲁木齐830054

本文主要研究了在非马尔可夫环境下在时变磁场中具有各种参数的交互作用非常丰富的两个比特的海森堡XYZ模型的量子稠密编码的性质。通过量子态扩散方法Quantum State Diffusion Method(QSD)模拟了信道容量χ随时间的演化关系。经过数值... 详细信息

本文主要研究了在非马尔可夫环境下在时变磁场中具有各种参数的交互作用非常丰富的两个比特的海森堡XYZ模型的量子稠密编码的性质。通过量子态扩散方法Quantum State Diffusion Method(QSD)模拟了信道容量χ随时间的演化关系。经过数值模拟显示:量子稠密编码对环境关联系数γ、耦合系数J和Jz以及余弦磁场的强度B都有依赖。当环境关联系数γ变小时也就是非马尔科夫特性增加时,量子稠密编码的信道容量χ明显呈现上升趋势。在这里值得提出的是较小的耦合系数Jz、较大的耦合系数J、和较强的时变磁场强度B对于在本系统下进行有效的量子稠密编码是非常有用的,其中在非马尔科夫情形下非常明显,这对能够有效地进行信息传输非常的重要。

关键词：非马尔可夫环境量子稠密编码 QSD方法

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用三比特海森堡XXZ模型实现量子稠密编码

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量子光学学报 2016年第3期22卷 215-220页

作者：阿力木.阿布都拉日比古.买买提明艾合买提.阿不力孜麦麦提依明.吐孙帕肉克.帕尔哈提帕提古丽.马木提蔡江涛新疆师范大学物理与电子工程学院新疆乌鲁木齐830054 莎东城南双语实验高中新疆莎车844700 陕西科技大学理学院陕西西安710021

本文主要研究利用各向异性三比特海森堡XXZ模型实现量子稠密编码的理论可行性问题并讨论在有限温度下,xy平面上的耦合常数J,z方向的耦合常数Jz,以及外加磁场对稠密编码信道容量的影响。结果表明,耦合常数J对量子稠密编码信道容量起到积... 详细信息

本文主要研究利用各向异性三比特海森堡XXZ模型实现量子稠密编码的理论可行性问题并讨论在有限温度下,xy平面上的耦合常数J,z方向的耦合常数Jz,以及外加磁场对稠密编码信道容量的影响。结果表明,耦合常数J对量子稠密编码信道容量起到积极作用。尽管耦合常数Jz,外加磁场B及温度T均抑制量子稠密编码的信道容量,但是在一定范围内J总可以抵消这些参数的消极作用并提高信道容量。

关键词：海森堡模型耦合常数磁场量子稠密编码

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核磁共振实现多回合量子稠密编码

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中国科学（G辑） 2005年第4期35卷 390-398页

作者：张竞夫谢竞袆王川邓志威卢志恒龙桂鲁量子信息与测量教育部重点实验室清华大学物理系北京100084 北京师范大学材料科学与工程系北京100875 北京师范大学分析测试中心北京100875 北京师范大学物理系北京100875

提出并实现了多回合量子稠密编码方案.该方案以量子相位估算为工作机制.利用m+1量子位系统,Bob只操作1个量子位,通过与Alice进行m个回合的传递,把2m+1个信息传递给Alice.信息容量由经典方案的m位增加到m+1位.我们在3位核磁共振量子计算... 详细信息

提出并实现了多回合量子稠密编码方案.该方案以量子相位估算为工作机制.利用m+1量子位系统,Bob只操作1个量子位,通过与Alice进行m个回合的传递,把2m+1个信息传递给Alice.信息容量由经典方案的m位增加到m+1位.我们在3位核磁共振量子计算机上演示了本方案,取得了与理论预期一致的实验结果.

关键词：量子稠密编码量子相位估算核磁共振量子计算机核磁共振量子计算机编码方案量子位稠密信息传递工作机制

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单Jaynes-Cummings原子与孤立原子系统中的各种量子关联及量子稠密编码研究

单Jaynes-Cummings原子与孤立原子系统中的各种量子关联及量子稠...

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作者：帕肉克·帕尔哈提新疆师范大学

学位级别：硕士

量子信息学是近十多年发展起来的新科学,作为量子信息学的核心部分,量子纠缠在量子信息处理过程中提供了重要的物理资源,它是一种代表性的纯量子效应。近年来,量子纠缠受到人们的关注与研究,在处理量子信息过程中起了重要的作用,如量子... 详细信息

量子信息学是近十多年发展起来的新科学,作为量子信息学的核心部分,量子纠缠在量子信息处理过程中提供了重要的物理资源,它是一种代表性的纯量子效应。近年来,量子纠缠受到人们的关注与研究,在处理量子信息过程中起了重要的作用,如量子稠密编码、量子隐形传态、量子密钥分配、量子纠错和基于纠缠态的量子密码等。随着研究的进一步深入,人们发现量子纠缠并不能够度量量子系统全部的非局域性关联。为了解决这一问题,人们又提出很多关于量子关联的度量方法,如量子失协和几何量子失协等,并且已经发现量子失协在可分态中也是存在的,因此对量子失协进行研究具有潜在的价值。本文首先介绍了量子信息的发展历史、原子与光腔耦合系统的典型模型和关于量子纠缠的最基本知识,接着主要对单Jaynes-Cummings(J-C)原子与孤立原子系统中的各种量子关联、利用单J-C原子与孤立原子实现量子稠密编码与双光子J-C耦合模型中实现量子隐形传态进行了研究。主要研究内容包括以下三个方面:首先,利用单J-C二能级原子和孤立原子构成的模型,研究了该模型中的各种量子关联。基于Dakic等提出的几何量子失协的度量方法,采用数值计算方法分析了系统中两原子间几何量子失协的演化,同时给出了量子纠缠和量子失协的演化。研究结果表明,通过提高两原子间初始纠缠度及处于W态时的纯度可以提高系统的量子关联。耦合常数和光子数在量子关联演化过程中同样扮演了重要的角色。其次,利用单J-C二能级原子和孤立原子构成的模型,研究了该模型中量子稠密编码的实现。详细讨论了两原子处于W态时的纯度,两原子间初始纠缠度及光子数等系统参量对稠密编码信道容量的影响。得出结论为:以改变初始态的纯度及纠缠度从而影响稠密编码信道容量。尤其是在腔中光子数为零时,还可以实现最优稠密编码,而光子数为非零时,信道容量随时间振荡衰减。最后,利用双J-C耦合模型中两个二能级原子的纠缠态作为量子隐形传态的信道,研究了该模型中量子隐形传态的实现。详细讨论两原子处于W态时的纯度、两原子间初始纠缠度及光子数等系统参量对量子隐形传态保真度的影响。计算结果表明,通过提高初始态的纯度及纠缠度可以提高平均保真度,并且此时总可以实现量子隐形传态。另外还发现,光子数直接影响平均保真度演化过程中的频率和振荡衰减。

关键词： J-C模型各种量子关联量子稠密编码量子隐形传态

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海森堡自旋链中量子退相干对量子稠密编码影响的若干研究

海森堡自旋链中量子退相干对量子稠密编码影响的若干研究

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作者：苏拉依曼·司马义新疆师范大学

学位级别：硕士

量子信息是由量子理论和现代信息科学的结合而产生得一门新的交叉科学:这一新的学科受到了国内外理论和实验物理学家们的广泛关注,并取得了丰硕的研究成果。量子信息和量子计算理论研究的重要目的就是实现量子稠密编码、量子隐形传态、... 详细信息

量子信息是由量子理论和现代信息科学的结合而产生得一门新的交叉科学:这一新的学科受到了国内外理论和实验物理学家们的广泛关注,并取得了丰硕的研究成果。量子信息和量子计算理论研究的重要目的就是实现量子稠密编码、量子隐形传态、量子计算机等等。从本质上讲,量子信息利用的是量子态的相干性和纠缠性。然而,量子信息处理过程不可避免地受到量子退相干的影响,从而使得量子相干性遭到破坏、甚至消失。因此量子退相干是实现量子信息,尤其是量子计算的一个重要困难,如何克服它则成了量子信息理论研究的一个重要方面。量子纠缠作为量子信息和量子计算的重要资源,吸引了众多物理学家的巨大兴趣。针对量子纠缠的研究十分广泛,从最基本的定义到量子纠缠的应用以及量子信息处理方案的实验实现等等。量子纠缠动力学是量子纠缠研究的一个重要方面。一般来讲量子纠缠动力学指的是量子纠缠的时间演化规律。量子纠缠演化的研究将有助于人们从动态上把握量子纠缠在量子信息处理中的状态,并进而为准确应用量子纠缠去实现量子信息处理提供理论上的分析和依据。现实中由于量子退相干效应的存在,量子纠缠态的相干性就会衰减,从而导致量子纠缠发生变化。论文一共分为四章。第一、二章介绍量子信息论的发展概况以及关于量子纠缠的一些基本知识。第三章主要研究外磁场对各向异性两比特海森堡XYZ模型中量子稠密编码的影响。使用的量子信道是两比特海森堡XXZ自旋链中的热平衡态。通过量子稠密编码信道容量的表达式分析了每个参数对量子稠密编码的影响,我们发现自旋-自旋偶合常数J+、平均耦合常数J和J z各向异性参数对稠密编码起积极作用,但是磁场均匀性B和非均匀性b却表现出消极作用。除此以外,在这个模型中磁场起到信道容量对各向异性参数的对称性破坏作用。第四章绍量子退相干的基本概念以及基本知识。主要研究量子相位退相干、DM相互作用和磁场的非均匀性b对各向异性两比特海森堡XYZ模型中量子稠密编码的影响。结果表明当系统初始态制备为最大纠缠态(EPR)时总可以实现量子稠密编码,其它初始态不可能实现量子稠密编码或有效量子稠密编码。虽然量子相位退相干随着时间的演化对系统初始态的纠缠度起破坏作用,只要XY平面的自旋-自旋偶合常数J+足够大于b和DM相互作用时可以实现量子稠密编码。

关键词：海森堡自旋链量子退相干量子稠密编码 DM相互作用

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量子纠缠态交换控制和量子稠密编码控制研究

量子纠缠态交换控制和量子稠密编码控制研究

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作者：付洁长春理工大学

学位级别：硕士

基于量子信息论发展的必要性及重要性，本论文选取量子通信领域中的量子纠缠态的Von Neumann熵和量子纠缠态交换控制以及量子稠密编码控制作为研究点，并从理论上进行研究。本论文首先对度量量子纠缠态的Von Neumann熵进行了研究。具... 详细信息

基于量子信息论发展的必要性及重要性，本论文选取量子通信领域中的量子纠缠态的Von Neumann熵和量子纠缠态交换控制以及量子稠密编码控制作为研究点，并从理论上进行研究。本论文首先对度量量子纠缠态的Von Neumann熵进行了研究。具体计算了多光子J-C模型场熵的演化和克尔效应对非线性J-C模型场熵的影响。在量子纠缠态交换控制方面，本论文提出并从理论上论证了三种控制方案：三个二能级粒子GHZ态的量子纠缠态交换控制方案;三个二能级粒子GHZ态与一个W型态的量子纠缠态交换控制方案;原子与光场之间的量子纠缠态交换控制方案。在量子稠密编码控制方面，本论文提出并从理论上论证了两种方案：对称信道中的量子稠密编码控制方案和非对称信道中的量子稠密编码控制方案。本论文研究怎样对量子通信的过程进行控制，所提出的方案增强了量子通信的保密性，对可能进行的量子通信实验也具有一定的指导意义。关于量子纠缠态交换控制和量子稠密编码控制的研究结果，均未见公开报导。

关键词：量子信息熵量子纠缠态量子稠密编码控制

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两比特海森堡XY模型和三比特海森堡XXZ模型中实现量子稠密编码

两比特海森堡XY模型和三比特海森堡XXZ模型中实现量子稠密编码

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作者：日比古·买买提明新疆师范大学

学位级别：硕士

纠缠态作为一种物理资源，在量子信息学的各方面起着重要作用，如量子隐形传态、量子密钥分配、量子计算等，它是量子信息论的基础，是实现量子通信和量子计算的前提。量子稠密编码借助于量子纠缠态得以实现，是目前量子信息中人们最关... 详细信息

纠缠态作为一种物理资源，在量子信息学的各方面起着重要作用，如量子隐形传态、量子密钥分配、量子计算等，它是量子信息论的基础，是实现量子通信和量子计算的前提。量子稠密编码借助于量子纠缠态得以实现，是目前量子信息中人们最关注的热门课题之一。固体量子体系越来越成为人们的研究热点，因为它具有量子通信的易集成性和可扩展性的特点，在信息处理过程中有潜在的应用价值。其中自旋链体系是实现量子纠缠的最佳候选体系，自旋链体系与其他物理体系相比具有很大的优势。自旋链体系中最简单的是海森堡自旋链体系。能实现量子计算机的物理体系有很多，如核自旋、量子点、光晶格和电子自旋等。只要适当地编码，用海森堡自旋模型可以实现量子计算的任何逻辑电路。由于海森堡自旋链具有这些性质，它在量子信息中得到了广泛的关注。所以在海森堡模型中讨论量子稠密编码对量子通信的发展中起着重要的作用。论文一共分为五章内容。第一、第二章介绍了量子信息论的发展概况及量子信息的一些基本知识。第三章主要介绍了量子稠密编码的基本概念、原理以及发展历史等内容。第四章是主要研究外加磁场和DM相互作用Dz对两比特海森堡XY自旋链模型中实现量子稠密编码的影响。通过稠密编码信道容量的定义式计算了量子稠密编码的信道容量解析表达式并且分析了稠密编码的信道容量与其它参数之间的关系。通过均匀磁场B，非均匀磁场b,各向异性参数J和DM相互作用对最优稠密编码的作用进行了比较，发现了DM相互作用和各向异性参数对稠密编码起着积极作用，但是均匀磁场、非均匀磁场对稠密编码起着消极作用。第五章主要研究了外加磁场对各向异性三比特海森堡XXZ模型中实现量子稠密编码的影响，通过量子稠密编码信道容量的解析表达式分析了耦合常数J，外加磁场，各向异性参数J z和温度T对量子稠密编码的影响。结果表明： J在有限温度下对该模型中实现稠密编码具有积极作用， B和J z大于零的情况下可以实现最有稠密编码，但是小于零时对稠密编码有消极作用。这些结果表明，通过适当地组合这些可控参数可以提高量子稠密编码的信道容量，从而实现最优量子稠密编码。

关键词：海森堡模型量子纠缠量子稠密编码磁场

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混杂非马尔可夫库对海森堡自旋链模型的量子关联和量子稠密编码演化特性的影响

混杂非马尔可夫库对海森堡自旋链模型的量子关联和量子稠密编码演...

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作者：艾克拜尔·阿木提江新疆师范大学

学位级别：硕士

上世纪初量子力学迎来了瞬速的发展,而且信息技术的日益成熟,量子信息领域也得到了前所未有的成果。由于摩尔定理的局限性,科学家更加希望早日实现由量子固态系统组成的量子计算机。同时实际的量子系统与周围的环境(库)之间会发生无法... 详细信息

上世纪初量子力学迎来了瞬速的发展,而且信息技术的日益成熟,量子信息领域也得到了前所未有的成果。由于摩尔定理的局限性,科学家更加希望早日实现由量子固态系统组成的量子计算机。同时实际的量子系统与周围的环境(库)之间会发生无法避免的耦合,而在这种耦合的作用下量子系统很难保持已有的量子特性。固态体系等许多物理系统中,量子系统周围的环境具有记忆效应,这类系统必须要用非马尔可夫过程来描述。由于构成一个开放量子系统周围环境的热库里总是同时含有玻色子和费米子,用混杂非马尔可夫库来描述系统的热库是比较符合实际的,而不是单一的非马尔可夫玻色库或者费米库。本文利用混杂非马尔可夫量子态扩散方法,研究了混杂库耦合到海森堡自旋链模型的量子纠缠,量子失协和量子稠密编码信道容量的动力学演化特性的影响。主要目的是探究混杂库是否有助于提高量子纠缠,量子失协及信道容量,并通过与单一非马尔可夫库的情形进行对比验证混杂非马尔可夫库是否具有优越性等问题。本论文一共分为五章内容。第一章,综述了量子信息科学的研究背景与研究意义,并介绍了两种开放量子系统的演化过程。第二章,介绍了混杂库的量子态扩散方法,量子纠缠与量子失协的概念以及度量方式,量子稠密编码与信道容量与相变点有关内容。第三章,研究了混杂库对海森堡自旋链模型的量子纠缠和量子失协的动力学演化特性的影响,并与单一库中的演化结果进行比较。数值模拟结果显示,与单一库相比,与混杂库耦合的海森堡自旋链模型显示出更高的纠缠度和更优的量子失协状态及更长的弛豫时间。第四章,研究了在不同非马尔可夫环境条件参数条件下,量子系统处于不同信道和自旋链内部的耦合常数的变化,对混杂库和单一库对量子稠密编码信道容量的动力学演化的影响。结果显示为,与单一库相比,系统在混杂库中不但得到了较高的信道容量值,而且退相干显著延迟,信道容量达到稳态值之前长时间保持非马尔可夫性振荡,表现较强的环境记忆效应。第五章,进行总结与展望。

关键词：混杂非马尔可夫库量子态扩散方法环境记忆效应量子退相干量子关联量子稠密编码

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