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量子信息是把量子物理基本原理应用到信息技术及计算机领域而形成的一门交叉学科,近二十年来,在理论和实验上取得了众多显著成果。纠缠是量子物理中的一个特有性质,是量子计算加速的一种重要的物理资源,在量子安全通讯、量子密码学等信息处理任务中扮演着十分重要的角色。与纠缠相比量子关联是复合量子系统的更一般的量子属性,存在一类量子态其纠缠为零,但量子关联不为零。量子纠缠只是一种特殊形式的量子关联,使用两体可分的量子态,在没有纠缠的情况下这一类量子态也可以应用到量子加速的计算中。近年来,量子失谐做为一个代表性的关联度量受人们到越来越多的关注。
本论文研究了多体腔库系统中量子关联的动力学演化特性及局域幺正操作的影响。我们在引言中介绍了量子信息的发展来由,量子纠缠和量子关联的特性及近期与其相关的重要理论和实验进展。
第一章中主要介绍了本文中常用及相关的量子信息的基本知识。
第二章中主要探究多体腔库系统中的形成纠缠和量子失谐,并通过推导其解析表达式和绘制图像我们得到:两量子比特的量子态其量子失谐的演化速度是不对称的,随时间的演化测库系统比测腔光子系统变化快;两量子比特的量子态其量子纠缠在独立的腔系统中会出现纠缠突然死亡现象,在独立的库系统中会出纠缠突然产生现象,在不同的腔库系统中纠缠突然死亡和纠缠突然产生现象不同;也分析了三量子比特的两体系统中纠缠和量子失谐的演化特性。
第三章中主要考察了多体腔库系统中几何量子失谐的动力学演化特性及局域幺正操作的影响,主要分析了经过幺正操作后,转动参数对各个子系统的几何量子失谐的调制作用,通过确定不同的参数画出随不同参数变化的图像,经过对比分析和总结得出幺正操作对纠缠的影响和对量子关联的影响是不一样的。最后是对全文工作的总结和展望。