无噪线性放大的连续变量量子隐形传态

连续变量量子隐形传态在实际的量子通信中起着至关重要的作用.然而,实际环境的噪声与损耗会导致量子纠缠的退化,极大地影响系统的传输性能,尤其是降低系统的传输距离,阻碍其实际应用.本文提出了无噪线性放大的连续变量量子隐形传态方案,利用无噪线性放大器对退化的纠缠源进行放大,从而补偿光纤损耗信道对纠缠源的衰减影响,提升系统的性能.本文详细分析了不同损耗信道和纠缠源情况下,无噪线性放大器的增益系数选取范围以及不同增益对方案性能的影响.仿真结果表明,本文提出的方案相比于原方案,在保真度和传输距离方面都有较大的提升.该研究结果为长距离连续变量量子隐形传态的实际应用提供了一种切实有效的方法.     

2006-2007年度(首届)谢希德物理奖获奖者介绍

获奖人：谢常德（山西大学光电研究所） 谢常德教授长期从事光学方面的研究和教学工作，在量子光学研究领域作出了重要贡献，在连续变量量子信息等研究领域取得重要成果，由她主持的国家重点基金项目“连续变量量子通讯实验研究”，以具有原创性的方案，利用连续变量量子纠缠实现了无条件量子保密通信，受控密集编码量子通信及量子纠缠交换等，     

具有连续变量的非线性偏差分方程的振动性

This paper is concerned with the oscillation of nonlinear partial difference equa- tions with continuous variables and the corresponding dual equations.Several sufficient conditions are obtained for the oscillation of these equations.     

连续变量无条件纠缠交换 --纠缠态的量子离物传送

利用自行设计的两台非简并光学参量放大器，获得了一对具有经典相干性且量子起伏相互独立的连续变量纠缠态光场，并用它完成了连续变量的无条件纠缠交换，即纠缠态的量子离物传送．通过联合贝尔态探测与纠缠塌缩，使两个初始不纠缠而又从未发生过直接相互作用的光场产生了量子纠缠，其正交振幅和位相分量的量子起伏关联方差被直接测量，其测量值分别低于散离噪声极限1．23dB和1．12dB．理论计算与实验结果基本符合．     

Squeezing and Entanglement in Continuous Variable Systems

Based on total variance of a pair of Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) type operators, the generalized EPR entangled states in continuous variable systems are defined. We show that such entangled states must correspond to two-mode squeezing states whether these states are Gaussian or not and whether they are pure or not. With help of the relation between the total variance and the entanglement, the degree of such entangIement is also defined. Through analysing some specific cases, we see that this method is very convenient and easy in practical applications. In addition, an entangled state with no squeezing is studied, which reveals that there certainly exists something unknown about entanglement in continuous variable systems.     

Entanglement Swapping and Quantum Correlation Transferring

We report the experimentally realization of entanglement swapping and quantum correlation transferring for continuous variables. The initial entangled states are generated from two non-degenerate optical parametric amplifiers （OPA） operating at de-amplification pumped. Two beams from each OPAs are entangled through implementing the directly measurement of Bell state between other two beams. The quantum correlation degrees of 1.23 and 1. 12 dB below the shot noise limit for the amplitude and phase quadratures resulting from the entanglement swapping are measured straightly. The quantum correlation transferring is experimentally demonstrated with two quantum correlated twin beams. The initial correlated twin beams are generated from two separated non- degenerate OPO pumped by independent laser. The intensity quantum correlation degree of 1dB below SNL from the transferring is measured.     

在Newton-PCG方法中的一个一维整数最优化问题

本文研究在Newton-PCG方法中出现的一个一维整数最优化问题．通过引入和研究几个连续变量的辅助问题，我们建立了一个简单而有效的算法．这一算法的主要计算量是求解两次非线形方程zlnz—c=0，因此是非常小的．另外，我们还对这一问题的最优值进行了估计．     

二能级原子与相干态腔场相互作用过程中的纠缠交换

用量子信息学的观点，分析了发生在一个多个原子和腔场组成的系统中最大纠缠态在原子和多模类奇-偶相干态光场之间相互转移的物理过程，该系统中原子和腔场之间由依赖于强 度耦合的Jaynes-Cummings模型描述.结果发现：通过控制原子与腔场相互作用的时间，并 对原子的状态进行测量，原子的最大纠缠态可以转换为类奇-偶相干态光场的最大纠缠态，反之，纠缠的多模类奇-偶相干态光场也可以转换为原子的最大纠缠态. 关键词： 量子信息 腔量子电动力学 连续变量纠缠态 纠缠交换和传递     

基于非高斯态区分探测的往返式离散调制连续变量量子密钥分发方案

往返式离散调制连续变量量子密钥分发,无需使用两台独立的激光器也能本地生成本振光,并且信号光与本振光均来自于同一台激光器,在有效保证系统实际安全性的同时,具有较好的同频特性.此外,该方案与高效纠错码具有良好的兼容性,即使在低信噪比情况下也能获得较高的协商效率.然而,基于非可信信源模型的往返式光路结构存在较大的过噪声,严重限制离散调制方案的最大传输距离.针对这个问题,本文提出基于非高斯态区分探测的往返式离散调制连续变量量子密钥分发方案,即在探测端部署非高斯态区分探测器,采用自适应测量方法并结合贝叶斯推论,可以在满足低于标准量子极限错误概率的情况下无条件区分出基于四态离散调制的四种非正交相干态.本文详细分析了所提出的基于非高斯态区分探测的往返式离散调制连续变量量子密钥分发方案的安全性,包括渐近情况与有限长效应情况.仿真结果表明所提出的方案相比于原始方案,即使在有信源噪声的情况下,其密钥率与最大传输距离仍然有明显的提升.这些结果表明本方案能够有效降低往返式离散调制连续变量量子密钥分发方案中非可信信源噪声对方案性能的负面影响,在保证系统实际安全性的同时,实现更高效、更远传输距离的量子密钥分发.     

Teleportation of Squeezed Entangled State

Based on the coherent entangled state ｜a, x〉 we introduce the squeezed entangled state （SES）. Then we propose a teleportation protocol for the SES by using Einstein-Podolsky-Rosen entangled state ｜η〉 as a quantum channel. The calculation is greatly simplified by virtue of the Schmidt decompositions of both ｜a, x〉 and ｜η〉. Any bipartite states that can be expanded in terms of ｜a, x〉 may be teleported in this way due to the completeness of ｜a, x〉.