双模积分型投影算符及其应用

引进了幺正的双模积分型投影算符,利用有序算符内的积分(IWOP)技术分析了其变换特性;然后利用该积分型投影算符对角化了双模耦合量子谐振子体系的哈密顿量,从而求出了体系的本征能级与本征波函数;最后讨论了特例情形.     

第三讲 量子纠缠态

量子纠缠是量子力学的奇妙特性之一 .文章对量子纠缠的历史作了简单回顾 ,介绍了近年来在纠缠的度量和纠缠态的判别及其分类方面的主要进展 .     

纠缠相干态的量子隐形传态

提出利用双模纠缠相干态作为量子信道，实现纠缠相干态量子隐形传态的方案. 分别在非正交的相干态表象和另一个由相干态构成的正交态表象对双模纠缠相干态的隐形传态进行具体分析. 发现在相干态表象，虽然只要线性光学元件就可以完成隐形传态，但成功的概率小于1/2，而在正交态表象，只要能分辨4个由相干态构成的Bell态，成功的概率就是1. 关键词： 隐形传态 纠缠相干态 纠缠相干态量子信道     

纠缠相干态的纠缠浓缩

利用线性光学元器件对光场量子态进行操纵,可以实现远程的量子纠缠调控和量子通讯.通过分析光学分束器对相干态光场的作用,发现当初始光场态是两个两部分纠缠态的直乘时,让其中的两模通过光学分束器作用后再对其进行光子计数,另外两模将会塌缩到新的纠缠态.基于这个特点,提出了一个实现部分纠缠相干态纠缠浓缩的方案.在这个方案中,两个部分纠缠相干态被用来作为量子信道,通过光学分束器作用后对光场进行光子数探测时,如果测量到光场的两模分别处于奇光子数态和零光子数态,则光场另外的两模将塌缩到最大纠缠态,从而完成纠缠浓缩的过程.计算结果表明,对于纠缠相干态,无论其初始的纠缠是多么微弱,利用这种方法总有一定的几率可以从中提纯出最大纠缠态.     

远程制备三粒子纠缠态

在这篇文章中，主要介绍了用三对最大的和非最大两粒子纠缠态作为量子通道远程制备一个三粒子纠缠态的方案。具体方法与量子隐形传态不同的一点就是：我们事先假定Alice已经知道待被制备的态，而Bob并不知道。然后再通过一系列操作得到我们想要制备的态。最后我们得到一个结论：用远程态制备比量子隐形传态更加节省了经典资源。     

纠缠相干态的纠缠浓缩

利用线性光学元器件对光场量子态进行操纵,可以实现远程的量子纠缠调控和量子通讯.通过分析光学分束器对相干态光场的作用,发现当初始光场态是两个两部分纠缠态的直乘时,让其中的两模通过光学分束器作用后再对其进行光子计数,另外两模将会塌缩到新的纠缠态.基于这个特点,提出了一个实现部分纠缠相干态纠缠浓缩的方案.在这个方案中,两个部...     

单光子纠缠态的纠缠浓缩

通过分析光学分束器对单光子态的作用特点,描述了一个利用单光子态和真空态制备纠缠单光子态的方法;提出了一个实现单光子纠缠态纠缠浓缩的方案。在这个方案中,两个单光子部分纠缠态被用来作为量子信道,通过利用光学分束器作用和单光子探测器探测完成了这个纠缠浓缩的过程。结果表明,对于单光子纠缠态,利用这种方法总有一定的几率可以从部分纠缠纯态中提纯出最大纠缠态。     

纠缠压缩真空态的纠缠转移

通过分析光学分束器对压缩真空态光场的作用,发现如果分束器的输入光是两束具有同样振幅和相位的单模压缩真空态光场,则输出光为双模压缩真空态光场;若分束器的输入光是两束具有同样振幅但有π相位差的单模压缩真空态光场,则输出光仍为两束单模压缩真空态光场.对于双模压缩真空态光场,每个模中容纳的光子数可以是基数或偶数.而对于单模压缩真空态光场,每个模中只能包含偶数个光子.根据这些结果,提出了一个纠缠转移的方案.在这个方案中,两个纠缠压缩真空态光场被用作量子信道,通过利用光学分束器作用和光子数探测的方法,并在经典通讯的帮助下,实现了三个通讯伙伴之间的纠缠转移.     

三粒子纠缠Ｗ态的隐形传态

提出利用三个二粒子纠缠态作为量子信道，实现三粒子纠缠Ｗ态的隐形传态的方案.首先考察量子信道是最大纠缠态的情形，然后进一步考察量子信道是非最大纠缠态的情形.发现在量子信道为非最大纠缠态时，通过引进一个辅助粒子，并构造一个幺正变换矩阵，即可以一定的概率完成三粒子纠缠Ｗ态的隐形传态. 关键词： 隐形传态 三粒子纠缠 纠缠Ｗ态 非最大纠缠量子信道     

耦合系数对Tavis-Cummings模型中三体纠缠态纠缠量的影响

研究了两个全同二能级原子与单模场相互作用的Tavis-Cummings模型中的量子纠缠.在两原子初始时处于基态,光场处于单光子状态下,得出体系状态演化为近似W纠缠态.结果表明:两原子耦合量越大,三体纠缠态中两两纠缠量和三体纠缠量越小,其中两原子间纠缠量和三体纠缠量减小的程度更大,并且三体纠缠态中两两纠缠量和三体纠缠量的振荡周期也相应减小.     

量子力学纠缠态表象

扼要介绍了笔者近期提出的纠缠态表象的性质与应用。     

Establishing path integral in the entangled state representation for Hamiltonians in quantum optics

Based on two mutually conjugate entangled state representations, we establish the path integral formalism for some Hamiltonians of quantum optics in entangled state representations. The Wigner operator in the entangled state representation is presented. Its advantages are explained.     

连续纠缠态表象的几种Schmidt分解、物理意义与应用

在两粒子连续纠缠态表象|η〉的基础上分别导出了此纠缠态在坐标、动量表象和粒子数表象中的Schmidt分解,阐述了其物理意义.并且,用|η〉的Schmidt分解直接给出单模压缩算符对纠缠态的作用结果、双模平移算符的纠缠态表象以及平移算符在Fock空间的矩阵元.文章的讨论可以推广到多粒子连续纠缠态情形.     

A new bipartite entangled state describing the parametric down-conversion process and its applications in quantum optics

We construct a new bipartite entangled state(NBES),which describes both the squeezing and the entanglement involved in the parametric down-conversion process and can be produced using a symmetric beam splitter.Constructing asymmetric ket-bra integrations based on the NBES leads to some new squeezing operators,which clearly exhibit the relationships between squeezing and entangled state transformations.Moreover,an entangled Wigner operator with a definite physical meaning is also presented.     

Scheme for probabilistic remotely preparing a multi-particle entangled GHZ state

This paper presents a scheme for probabilistic remote preparation of a three-particle entangled Greenberger-Horne-Zeilinger （GHZ） state via three-particle orthonormal basis projective measurement, and then directly generalize the scheme to multi-particle case. It is shown that by using N pairs of bipartite non-maximally entangled states as the quantum channel and N-particle orthonormal basis projective measurement, the multi-particle remote preparation can be successfully realized with a certain probability.     

用一个纠缠态实现多粒子纠缠态的量子隐形传送

提出分别在二维和高维系统中利用一个纠缠态作量子通道实现M粒子纠缠态的量子隐形传送方案. 该方案有多个接收者,通过控制引进辅助粒子数,可以任意调节传送后的纠缠态在各接收者之间的粒子数分布, 且成功传送的概率为1. 关键词： 量子隐形传态 纠缠态 量子通道     

A generalized Hadamard transformation from new entangled state

A new entangled state | eta ;theta rangle is proposed by the technique of integral within an ordered product. A generalized Hadamard transformation is derived by virtue of | eta ;theta rangle , which plays a role of Hadamard transformation for (hat a_1 sin theta - hat a_2 cos theta ) and (hat a_1 cos theta + hat a_2 sin theta ).     

On the entangled fractional squeezing transformation

We propose an entangled fractional squeezing transformation (EFrST) generated by using two mutually conjugate entangled state representations with the following operator: e-iα(a1?a2?+a1a2)eiπa2?a2; this transformation sharply contrasts the complex fractional Fourier transformation produced by using e-iα(a1?a2?+a2?a2)eiπa2?a2 (see Front. Phys. DOI 10.1007/s11467-014-0445-x). The EFrST is obtained by converting the triangular functions in the integration kernel of the usual fractional Fourier transformation into hyperbolic functions, i.e., tanα → tanhα and sinα → sinhα. The fractional property of the EFrST can be well described by virtue of the properties of the entangled state representations.     

坐标算符本征矢的表示与不对称投影算符的积分

借助于粒子数算符的本征态和坐标算符函数的本征方程,把坐标算符的本征矢〈f(x)|表示为一个算符对坐标本征矢〈x|的作用.由此,把不对称的坐标投影算符转换为对称的坐标投影算符,再利用坐标本征矢的完备性,给出不对称坐标投影算符的积分. 关键词： 本征矢 算符的积分 本征方程 完备性