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量子信息处理过程中的纠缠和退相干问题是目前量子理论和经典信息论结合的前沿领域的热点问题.在博士后期间,我对量子信息处理过程中的纠缠及退相干问题进行了深入的研究.主要工作简述如下:(1)我们提供了生成束缚在腔场中的两个原子之间的最大纠缠混合态的方案.讨论了对称耦合和非对称耦合之间在生成最大纠缠混合态方面的差异.
(2)我们研究了集体退相干环境下的两量子位的有限时间解纠缠。并且提出了一种可行的保持集体相位退相干中的脆弱的纠缠态的方案。在此基础上,我们进一步提出对量子系统中的退相干进行远程控制的新思路。最后我们研究了两个qutrit在集团解相位过程中的纠缠性质.得到了稳态纠缠的充分条件.我们研究了贝尔单态的分量对两量子位集团退相干中的纠缠性质所起到的关键作用.发现两量子位与单一热库的耦合导致的集团退相干是否可以增强量子位的纠缠和非局域性与两量子位初态中的贝尔单态的分量有密切的关系.我们还分析了两个qutrit在集团耗散中的纠缠性质,发现集团耗散可以使得本来不存在可蒸馏纠缠的两个qutrit获得可蒸馏纠缠.
(3)我们研究了无限深势阱中kicked粒子在反复测量下的扩散与纠缠之间的关系。对于此类非KAM量子混沌系统,我们发现反复测量可以导致渐进的常速率扩散行为。粒子与量子测量仪器之间的纠缠呈现两种不同的性质。粒子与整个量子测量仪器之间的两体纠缠随时间而增加,并且系统越混沌,此两体纠缠也越大。但是粒子与部分测量仪器之间的配对纠缠随时间而减小。这些现象反映了纠缠与混沌系统的扩散之间的一种协作关系。
(4)在空间分离的两个腔中生成多体纠缠态在量子隐性传态和分布式量子计算方面起着关键的作用.我们利用两个强场驱动下的共振的三能级∧位型原子与两模腔场相互作用系统实现了空间分离的多体纠缠态.
(5)我们首次研究了如何利用量子擦除的方法去纠缠两模热场。揭示了两模热场是可以被一个微观粒子所纠缠的,并且它们的纠缠度跟它们之间的温度差有直接的关系。
(6)我们研究了内在退相干对于波色—爱因斯坦凝聚体中的输出原子激光的非经典性质的影响,发现在大部分情况下,内在退相干破坏非经典性质.然而,在系统参数满足某种特定关系的时候.输出原子激光的压缩性质不会被内在退相干破坏.