耗散环境下三原子之间稳定纠缠的量子反馈控制

研究利用基于量子跳跃的量子反馈控制来产生三个二能级原子之间稳定的纠缠.考虑三个二能级原子处于一个严重耗散的单模光腔中,分别讨论了反馈作用在一个原子上和反馈同时作用在三个原子上的情况.研究发现:当反馈作用在某个原子上时,基于量子跳跃的量子反馈能够保护另外两个原子的最大纠缠态.当反馈同时作用在三个原子上时,选择合适的参数可以得到两个基矢张开的无消相干子空间,并且利用量子轨迹蒙特卡罗波函数方法,得到一定初始条件下系统最终可以演化到这个子空间中三个原子之间的最大纠缠态.     

光线、光波与光子,光学中的物理模型

光线、光波和光子是在光学理论发展的不同阶段人们所抽象概括出来的不同物理模型,这些模型由于产生的背景不同而有着不同的应用条件.在光学课程的教与学的过程中注意这些模型所适用的条件,将有助于学生对相应物理概念与规律的理解.本文讨论了这些模型的适应范围,希望能够给教师同行和学生们些许启发.     

利用因式化纠缠模拟纠缠动力学行为的有效性研究

研宄了非马尔可夫噪声环境影响下两个量子比特纠缠的动力学行为.对比讨论了因式化纠缠在描述纠缠动力学演化的有效性.结果表明:对于贝尔态、最大纠缠混合态等特殊初态,当噪声环境的影响比较弱时,利用纠缠的因式化分解形式可以有效地刻画纠缠的动力学演化;对于一般初态的情况,当系统的纠缠比较大,噪声环境的影响比较弱时,纠缠的因式化分解形式也可以有效地刻画纠缠的动力学演化.     

Connections of Coherent Information,Quantum Discord,and Entanglement

For a pure non-markovian dephasing model we derive analytic expressions of coherent information,quantum discord,and entanglement.We find that for the cases of the initial Werner states,the dynamical behavior of coherent information is similar to that of quantum discord but different from that of entanglement.Coherent information,as well as quantum discord,can reveal the quantum correlations in some mixed-states,in which the entanglement is zero.     

耶鲁大学开放课程:基础物理力学、相对论和热力学

正出版社:机械工业出版社1.这是一部在篇幅和体例上与国内基础物理教材都十分接近的世界知名教材2.附全课程双语字幕视频链接,以及全书配套练习题、测试题及解答链接3.网易同名视频公开课观看量已逾2000万     

量子不确定关系中不确定度的不确定性

不确定关系是量子物理中的一个重要内容,如何在较少学时的理工科非物理专业大学物理课程中简洁地讲授这部分内容具有很大的挑战性.本文从给理工科非物理专业学生讲授量子不确定关系时所遇到的一些问题和解决办法入手,给出了不确定关系的几种引入方案,以求从不同的角度加深对不确定关系的理解.抛砖引玉,期望这能够给教师同仁们一些启迪.     

Quantum process discrimination with information from environment

In quantum metrology we usually extract information from the reduced probe system but ignore the information lost inevitably into the environment. However, K. Mølmer[Phys. Rev. Lett. 114, 040401 (2015)] showed that the information lost into the environment has an important effect on improving the successful probability of quantum process discrimination. Here we reconsider the model of a driven atom coupled to an environment and distinguish which of two candidate Hamiltonians governs the dynamics of the whole system. We mainly discuss two measurement methods, one of which obtains only the information from the reduced atom state and the other obtains the information from both the atom and its environment. Interestingly, for the two methods the optimal initial states of the atom, used to improve the successful probability of the process discrimination, are different. By comparing the two methods we find that the partial information from the environment is very useful for the discriminations.     

利用诺特定理和泰勒展开引入薛定谔方程

在量子力学中,薛定谔方程用于描述微观粒子运动状态随时间变化的规律,其重要意义不言而喻.在传统教学中薛定谔方程一般作为定义直接被引入或者由实验事实波粒二象性出发逐步导引建立从而被引入,但传统的导引建立方法具有一定跳跃性,逻辑不严谨,缺乏深层原理支撑,不利于部分学生的深入理解.本文旨在从对称性和守恒量存在一一对应关系的深层原理架构出发,以泰勒展开为基础进行数学推导,在学生已经具备一定量子力学和数学知识的基础上循序渐进地引入薛定谔方程.首先,文中介绍了传统的引入方法.其次,在回顾泰勒展开的基础上引入了泰勒平移的概念,形成新旧知识的有机结合并进一步激发学生创造性思维.最后,利用泰勒平移概念结合诺特定理自然引出了薛定谔方程.     

贝叶斯频率估计中频率的先验分布对有色噪声作用的影响

在贝叶斯参数估计理论框架下,研究了被测参数的先验分布对有色噪声的抑制作用.选择一个受1/f~α型谱密度有色噪声影响的自旋1/2量子比特作为量子探测系统来估计一个磁场强度的大小,利用贝叶斯代价函数的动力学演化来评判估计的精度,重点研究先验概率分布对噪声非高斯性的限制作用.研究发现:当先验概率的不确定度比较大时,有色噪声的非高斯性对频率估计精度的影响比较小;当先验概率的不确定度比较小时,有色噪声的非高斯性对频率估计精度的影响比较大.