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量子信息学是近几年迅速发展起来的一门新兴交叉学科,它是量子力学和信息科学相结合的产物。量子态具有非经典的量子纠缠现象,这就使得量子信息能够实现经典信息不可能实现的新功能。可以说,量子信息研究的目的在很大程度上就是开发和利用纠缠,因而对量子纠缠态的研究是一件十分有意义的事情。
量子纠缠是一种重要的物理资源,量化纠缠成为量子信息理论研究中的一个重要的课题。近年来纠缠的量化虽然引起了广泛的关注,但是仅仅低维量子体系的纠缠量化得到了较好的解决,高维量子体系尤其是多体量子体系的纠缠量化仍旧是个悬而未决的问题,因此本论文主要研究多体量子态的可分性。
本论文主要包括以下几个方面内容:
第一,回顾了量子纠缠发展历程,如著名的EPR佯谬,Schrodinger猫态等,介绍了几个典型的量子信息处理任务说明量子纠缠作为一个重要物理资源在量子信息理论中的应用。并且给出了量子纠缠中常用的一些基本概念和纠缠态。
第二,详细介绍了两体量子体系的可分性判据,纠缠度量。本论文利用海森堡不确定关系和柯西一施瓦兹不等式,通过对算符方差的不同运算的研究,得到了多模连续变量系统的两个可分性判据,违背该可分性判据的则为纠缠态。并且对于推导出来的两个可分性判据在算符分别取坐标,动量算符的情况下进行了对比说明。在参数满足一定条件下,其中的一个判据强于另外的一个。以上两个可分性判据在探测纠缠方面操作性更强。