三比特类GHZ态的Bell型不等式和非定域性

研究了一般形式类GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)态的共生纠缠度及非定域性, 给出了类GHZ纠缠态的共生纠缠、Mermin不等式和Svetlichny不等式的解析表达式, 并通过数值计算讨论纠缠与非定域性之间的关系. 结果表明, 类GHZ纠缠态的共生纠缠和两个Bell型不等式描述的非定域性是一致的, Bell算符及其参量, 能够明显展示量子态的非定域特性.关键词：量子信息类GHZ态共生纠缠Bell型不等式     

基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态

提出基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态方案.方案中,使用两个三粒子GHZ态作为量子通道.而根据在量子通道中发送者,接收者和控制者所拥有的粒子的不同以及所采用的测量基的不同,设计出了三方参与的双向可控量子隐形传态方案和四方参与的双向可控量子隐形传态方案.在方案中,Alice和Bob对所拥有的粒子做合适的投影测量,并将其测量结果通知对方和控制者.若控制者同意此次传态,则会对自己所拥有的粒子做投影测量,并将结果告知接收者.接收者根据发送者和控制者的测量信息,做出相对应的幺正操作来重建发送者的量子态.同时三方参与和四方参与的量子可控隐形传态方案提高了通信的安全性.     

利用绝热过程制备GHZ态

提出一种利用绝热过程制备多原子GHZ态的方案.本方案可有效地抑制原子的自发辐射噪声.利用相似的方法可制备腔场GHZ态.制备成功的几率约为1.0.     

制备n原子GHZ类态

我们提出一个方案通过极化光子的干涉来制备囚禁在相距很远的腔中的n原子GHZ类态。在该方案中,原子腔耦合强度小于腔衰减率。因此对腔的品质因子的要求大大降低了,而且,该方案的保真度不受探测器效率和原子自发衰变的影响。中文关键词：纠缠制备;GHZ类态;腔QED     

利用双面腔制备n原子GHZ态

提出了一种利用双面腔制备多原子GHZ态的方法.当腔中囚禁原子处于特定态时,腔可能反射入射的单光子脉冲,也可能透射它.这个特性可以引起囚禁原子和输入腔肠的纠缠.数值模拟显示制备的多原子GHZ态具有很高的保真度和成功率.而且原子自发辐射等内禀噪声只对成功率有影响,而对保真度几乎没有影响.另外,对高Q腔和原子的L-D条件的不要求,提升了试验实现的可行性.     

基于四粒子GHZ态的可控量子双向隐形传态及安全性

提出一个基于四粒子GHZ纠缠态实现未知单粒子态的可控量子双向传态方案.通信双方Alice和Bob以及控制方事先密享两对四粒子GHZ纠缠态以构建量子信道,根据纠缠粒子的不同分发方式,以及测量时所选择的不同测量基,可以分别实现三方和四方参与的可控量子双向传态.通信开始后,Alice和Bob分别对自己拥有的部分粒子作量子投影测量,若控制方同意双方通信,则对自己拥有的粒子作测量并通过经典信道公布测量结果.通信双方根据控制方公布的测量结果对各自的某个粒子作相应的幺正变换,即可在己方的粒子上重建对方待传的量子态.由于第三方Charlie以及第四方Dennis的加入,整个双向传态的安全性大为提高.     

三光子GHZ态中不同Bell型不等式的实验研究

实验研究了Bell不等式、Mermin不等式和Svetlichny不等式在GHZ态中对定域实在论结果的破坏. 采用目标态密度矩阵的方法给出了实验制备的GHZ态的保真度, 得到了三个不等式在GHZ态中的测量值. 实验结果表明, 三个Bell型不等式在同一个状态下对定域实在论结果破坏程度不同, 在量子密钥分配中可以选择合适的非定域性描述方式考察所用信道的安全性.     

未知三粒子GHZ纠缠态的网络多人控制传送

提出一种多人控制的三粒子GHZ纠缠态的量子隐形传送方案,为了实现传送,Alice需要对自己的三对粒子实施Bell测量并将结果通知Bob,异地的众多监控者对各自的控制位粒子实施Hadamard变换和投影测量.接受者Bob在Alice和所有监控的者发送的经典信息的协助下只需要施行简单的幺正变换就能成功实现量子态的隐形传送,传送过程中任意一个参与者的缺席都将导致传送的失败.     

非Bell基测量实现任意单原子量子态的隐形传态

在腔QED系统中,我们用一个两原子的Bell态作为量子信道,提出了一个简单的任意单原子的隐形传态方案。在该方案中,通过引入一个辅助原子,可以用单原子的测量来代替Bell基测量,并且成功传送的概率能够达到1。此外,方案不受腔损和热场的影响。     

基于低Q腔光子Faraday旋转的远程态制备

基于低Q腔中单光子的输入与输出关系,提出了利用偏振光Faraday旋转分别遥远制备单原子态和两原子纠缠态的可行方案.研究结果表明,当初始原子态的系数为实数时,通过选择合适的偏振光、腔场与原子相互作用系统的参数,单原子态与两原子纠缠态的远程制备均可确定性地得以实现.与以前的原子态远程制备方案相比,本文方案采用光子作为飞行比特来传递量子信息,故原则上可实现原子态的真正长距离制备.由于原子态的信息编码在耗散单边腔囚禁的Λ型三能级原子的两个基态能级,且原子仅虚激发,因此本文方案对腔衰减和原子自发辐射不敏感.此外,本文所提出的两种方案不需要两体或多体正交测量,仅涉及单体直积态测量,而且两种方案都工作在低Q腔,不需要原子与光腔的强耦合,从而有效降低了实验难度.     

Entangler and analyzer for multiphoton Greenberger-Horne-Zeilinger states using weak nonlinearities

In the regime of weak nonlinearity we present two general, feasible schemes for manipulating photon states. One is an entangler for generating any one of the n-photon Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states. Interactions of the incoming photons with cross-Kerr media followed by a phase shift gate and a measurement on a probe beam plus appropriate local operations using classical feed-forward of the measurement results allow one to obtain the desired states in a nearly deterministic manner. The second scheme discussed is an analyzer for multiphoton maximally entangled states, which is derived from the above entangler. In this scheme, all of the 2 ⁿ n-photon GHZ states can, nearly deterministically, be discriminated.     

基于低品质腔的多光子纠缠纯化方案

基于低品质腔,我们提出了一个光子系统的多体纠缠纯化方案(multipartite entanglement purification protocol,简称MEPP).在这个方案中,通过执行比特反转纠错和相位反转纠错这两个步骤,多光子缠态就能够被纯化.而且可以重复这两步,来得到一个高保真度的纠缠光子态.通过光子在低品质腔中的输入输出过程,光子极化态的宇称能被非破坏性的探测.不同于其他的MEPP,这个方案在目前的实验条件下是非破坏性的而且是可行的.     

Nondestructive discrimination of Greenberger-Horne-Zeilinger-basis states via two-qubit parity detection

We propose new methods to construct universal Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)-state analyzers without destroying the qubits by using two-qubit parity gates. The idea can be applied to any physical systems where the two-qubit parity gate can be realized. We also investigate the feasibility of nondestructively distinguishing the GHZ-basis states for photonic qubits with such an idea. The nondestructive GHZ-state analyzers can act as generators of GHZ entangled states and are expected to find useful applications for resource-saving quantum information processing.     

A Note on Teleportation of an Arbitrary Two-Particle State Without Bell-State Measurement in Cavity QED

We present a scheme using four two-level atoms and a bimodal cavity to get approximate conditional teleportation of an arbitrary entangled atomic state without using the Bell-state measurement.     

外场驱动下腔QED中实现任意两原子态的隐形传送方案

提出了一种外场驱动下在腔QED中实现任意两原子态隐形传送的方案.在隐形传送的过程中.以两原子最大纠缠态作为量子通道,不用考虑腔场耗散和外界热场环境的影响.在传送过程中包含着对原子的Bell基测量,但不需要直接进行Bell基测量,而且最终能成功实现传送的几率为1.0.同时这种方案也可以用来传送未知的三原子GHZ态,传送的几率也为1.0.     

高Verdet常数的Tb3+铝硼硅酸盐玻璃

本文研究了一种铝硼硅酸盐基质玻璃,通过加大单位体积的稀土离子浓度,并选择P值大的顺磁性Tb³⁺作为弗尔德常数贡献的主要离子,经反复试验研究,制定合理的熔制工艺,得到性能稳定的透明顺磁旋光玻璃。弗尔德常数V=-0.375/Oe·cm。是目前世界上弗尔德常数较高的磁旋光玻璃。     

The Controlled Teleportation of an Arbitrary Two-Atom Entangled State in Driven Cavity QED

In this paper, we propose a scheme for the controlled teleportation of an arbitrary two-atom entangled state |φ〉₁₂=a|gg〉₁₂+b|ge〉₁₂+c|eg〉₁₂+d|ee〉₁₂ in driven cavity QED. An arbitrary two-atom entangled state can be teleported perfectly with the help of the cooperation of the third side by constructing a three-atom GHZ entangled state as the controlled channel. This scheme does not involve apparent (or direct) Bell-state measurement and is insensitive to the cavity decay and the thermal field. The probability of the success in our scheme is 1.0.