自旋链中的量子信息传输

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zhaoliping1984
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
量子信息和量子计算是一门由量子理论和现代信息论相结合而产生的一门新兴学科,目前,已成为当今的一大研究热点。经过几十年的努力,人们已在这个领域取得了许多举世瞩目的成就,例如量子并行算法、量子保密通信、量子纠缠和量子隐形传态等。由于量子力学的相干性和量子态的不可精确复制性,量子信息和量子计算有着经典信息论无法超越的优越性。因此,人们坚信量子信息和量子计算的建立会把人类社会带进一个新的时代。量子信息和量子计算理论的研究的一个重要目的就是实现量子计算机。由于利用量子并行算法,量子计算机有这经典计算机无法超越的计算和信息处理能力。但是与经典计算机类似的是为了完成复杂的计算和信息处理任务,量子计算机内部的不同元件之间需要进行信息交流,如处理器需要在存储器中存储和读取信息。因此研究和开发易行和高效的短程量子信道对量子计算机的发展具有重大意义。 就目前来讲,我们认为自旋链信道是最有前途的短程信道模型。因为量子计算机最有可能在固态物质中实现,而自旋链也是一种固态系统,所以利用自旋链作为量子计算机内部的短程信道可以避免许多难题,比如发生在不同介质之间的界面问题等。另外,自旋链信道是在整个体系的自由演化过程中传递量子态的,不需要外界控制,因此这种信道模型不仅容易在实验上实现,而且可以最大限度的避免环境的影响。我们的工作就是关于改进双自旋链信道协议的传输效率和该协议的抗噪声干扰能力。首先,我们从实际情况出发对由Daniel Burgarth提出的双链信道协议作了一些改进,研究结果显示改进后的协议大大提高了双链信道协议的传输效率。然后,考察了几种非常普遍的量子噪声,耦合参数波动噪声和由非完全初始化引起的随机噪声和集体噪声,对两种双链信道协议的影响并作了对比,结果显示这几类噪声对双链信道协议并不是致命性的,而且改进后的协议对这几种噪声具有更强的抵抗能力。我们的改进协议同时也降低了实验实现双链信道模型的难度。 全文共分为四章:第一章系统的介绍了量子信息传输的研究进展和相关的代表性传输方案和协议;第二章介绍了在量子信息领域常用的自旋链物理模型和信道协议;第三章详细介绍了我们对双自旋链信道协议的研究工作;第四章给出了全文总结和对自旋链信道的研究展望。
其他文献
艺术类专业大学生的英语学习有其自身的特点,不同于其他专业普通公共外语的大学生。一般说来,他们一方面性格活泼开朗,表现欲强;另一方面他们文化基础尤其是英语基础较弱,英语学习
在有效质量近似下,本文采用数学形式简单物理意义明确的六个参数的尝试波函数,利用变分法数值计算了有限深垂直耦合单、双、三量子点中浅施主杂质体系的束缚能。本文分别计算了
计算机类本科有计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程、数字媒体技术等专业,这些专业在市场人才需求方面,体现出研究型、教学型、应用型、混合型等,应用型本科又在
标准模型(SM),是描写强相互作用和电弱相互作用的SU(3)c()SU(2)L()U(1)Y规范理论。它在过去的三十多年中得到了充分的检验。电弱统一理论所预言的弱中性流的发现为Weinberg和S
国际贸易专业的实验教学是人才培养不可或缺的一部分,是理论学习的延伸,更是提高学生实践能力的核心一环。当前国际贸易的实验课程比较单一,缺乏完整的体系,影响了实验课程的教学
格点QCD预言,在极高温度和密度下,禁闭的强子物质将会经过相变到一种新的物质形态——夸克胶子等离子体(QGP)态。相对论重离子碰撞可以提供这种产生解禁闭夸克物质的高温高密条
发明了一种真空辅助化学/电沉积方法(Vacuum Assisted Electroless Plating, VA-EP),利用这种方法可以在已给定的微孔、多孔结构内进行原位的金属微粒沉积,以形成网络状薄膜,此法可广泛应用于催化、表面处理、电池及材料金属化等领域。对中温固体氧化物燃料电池(Intermediate Temperature– Solid Oxide Fuel Cell, IT-SOF
本论文通过Monte-Carlo模拟数据测量双玻色子W±Z的产生截面,来检验粒子物理中的标准模型。标准模型预言W±Z的产生截面是29.4pb,W-Z的产生截面是18.4pb。欧洲核子中心(CERN)所
中等职业学校从八十年代初期的兴办,到后来的阶段发展、走入低谷及学校重组,在一批批职教人为之努力下,得到了较快发展,对职业教育规律也作了一些有益的探索,积累了一定的办学经验
自2000年美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)实验运行以来,在微观物质的探索上取得了巨大的进展。尽管实验结果所呈现出来的末态强子的新特性表明可能已经产