导读:本文包含了量子相干性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:量子相干性,密集编码,隐形传送,量子相干性非局域优势
量子相干性论文文献综述
潘飞[1]（2019）在《量子相干性在量子信息中的应用》一文中研究指出源自于量子迭加原理的量子相干性不仅是量子力学的一个基本特征,也在量子信息与量子计算中扮演着至关重要的角色。量子相干性的信息资源量化是量子资源理论中的一个成功应用,最近相关学者已经构建了相对完善的量子相干性资源理论框架。基于这些框架,大量的量子相干性量化方法相继被提出,而许许多多的研究工作者在这些量化方法的帮助下探讨了量子相干性在很多领域中的应用,如量子计量学、量子热力学和量子生物学。这些激动人心的结果正是激励我们去研究量子相干性在量子信息中的应用的根源,目前我们已经在两个方面获得了有意义的成果。首先,我们建立了相对熵相干性在量子信息过程中的两个互补性关系,即在量子密集编码和隐形传送中的互补关系。我们不单单给出了一个两体系统中局域量子相干性与理想密集编码的容量之间的不确定性关系,还证明了这种关系也适用于利用酉无记忆噪声量子通道的密集编码。此外,我们同样给出了两量子比特系统中局域量子相干性和隐形传送保真度之间的关系。其次,我们研究了测量反转算符和弱测量算符对遭受了全局去极化噪声或全局相位衰减噪声的两qutrit系统的量子相干性非局域优势的增强作用。发现当施加测量反转算符或弱测量算符之后,遭受了全局去极化噪声的两qutrit量子系统的量子相干性非局域优势能够得到明显的增强。然而,测量反转算符或弱测量算符却不能增强遭受了全局相位衰减噪声的两qutrit系统的量子相干性非局域优势。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-24）
彭柯铭,王国友,陈健,谭金桃,邓志宏[2]（2019）在《Bloch表示中单量子比特的量子相干性》一文中研究指出研究了Bloch表示中单量子比特的l_1 norm相干性和量子相对熵相干性,分别得到了相位阻尼通道、退极化通道和振幅阻尼通道下的两种相干性的解析表达式。作为它们的具体应用,解析研究了振幅阻尼通道下的一个单量子比特的量子相干性动力学演化,并数值分析了马尔科夫和非马尔科夫环境对系统的相干性演化的影响。(本文来源于《湖南工业大学学报》期刊2019年02期）
袁媛[3]（2019）在《基于光子系统的量子测量与量子相干性实验研究》一文中研究指出由量子物理与信息技术结合而发展起来的量子信息技术引领了科技革命的新方向,以量子通信、量子计算、量子密码、量子精密测量等为代表的新技术具有经典技术无法比拟的优势,引起了科学家们的高度关注。量子测量则是实现这些量子技术与量子任务中所必需的,也是连接经典世界与量子世界的关键,设计测量获取我们想要的信息,以及设计最优的测量获取更多的信息一直是我们所追求的。通过测量现在的系统追溯系统过去的信息在量子通信与量子密码中有广泛应用,因此研究不同的测量对过去信息提取的影响有重要意义。与量子测量相关的一个量子力学重要原理是不确定原理,两个不对易的可观测量不能同时被精确测量,测量精度存在一个固有限制,研究测量精度固有的限制对测量过程也具有理论指导意义。不仅量子测量在量子系统中扮演重要的角色,量子相干性也是量子系统一个最基本的显着特征,描述了量子态的迭加特性。作为量子系统基本的性质与重要资源,对其严格的量化和有效估计尤为重要。到目前为止,已经有各种各样的相干性度量提出来,关于相干性估计,一种可能的方法就是态层析,然而估计相干性并不需要知道量子态的所有信息,所以态层析的方法会有冗余信息,其他也有一些实验上估计相干性的方法,但这些方法都需要繁琐的优化过程与反馈,所以实验上高效地估计相干性依然是个挑战。此外,作为量子系统的一种基本性质,量子相干性在波粒二象性的研究中也有重要意义,相干性是干涉现象的基础与核心,因此用量化的相干性描述粒子的波动性,这将给波粒二象性的研究提供一个新视角。本论文围绕上述问题,进行了以下研究:1.我们实验上通过测量光子的末态追溯了光子经过双重干涉仪的轨迹问题。当光子经过双重干涉仪时,为了确定光子从哪个路径上通过,我们执行一系列POVM测量,因此通过测量光子的末态追溯的一系列测量结果可以认为是光子的轨迹。我们通过在光子的末态上执行不同的测量获取了部分轨迹信息和全部轨迹信息。此外,我们也观测了不同的POVM测量对轨迹信息提取的影响。2.不确定原理是与量子测量相关的一个量子力学重要原理,描述了不对易可观测量的测量精度存在一个固有的限制。我们实验上探究了在高维系统下的两个可观测量和多个可观测量的受控不确定关系,分析了直积受控不确定关系与直和受控不确定关系的区别。实验结果显示选择不同的非负Schur凹函数作为不确定性度量,两种受控不确定关系有各自的优势。3.我们提出了一个普适的方法,即用两拷贝集体测量直接测量未知量子态的相干性。我们将这个方法应用到单比特态和qutrit态,模拟了此方法的性能,比较了集体测量的方法和其他估计相干性方法的精度,发现集体测量的方法在很大参数范围内导致更高的精度。此外,我们在单比特情形下实验验证了集体测量的方法。4.作为量子系统的基本特性,相干性在波粒二象性研究中也扮演了重要角色。我们首次实验上验证了基于两种不同相干性度量的波粒二象性关系。用量化的l1 norm相干性和相对熵相干性度量波动性,用路径信息来度量粒子性。这个工作不仅加深了人们对量子相干性的理解,也给波粒二象性的研究提供一个新视角。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
文军[4]（2019）在《连续变量系统的量子模拟与量子相干性的研究》一文中研究指出近30多年以来,量子信息作为一个重要的方向表现出异常强大的吸引力且发展极为迅速。量子模拟是量子信息科学的一个重要分支,同时也为研究量子信息提供了重要的方法与实践。虽然量子计算的相关工作在不断的深入,但是目前实现量子计算仍然是一个困难的问题。相比量子计算,量子模拟的要求相对低一些,我们可以使用较为简单的量子仪器和实验平台来模拟一些当前实验水平下难以完成的任务,实现对体系量子行为的研究,从而得到一些未知的理论,进而促进量子计算乃至整个量子科学的发展。连续变量系统所包含的体系众多,为量子模拟提供了广泛的载体,所以研究连续变量系统的量子信息与模拟问题日益受到人们重视。离子阱作为一个重要的平台,在实现纠缠分立离子,实施冷却和研究声子动力学方面表现出巨大的潜力。2009年,段路明等人提出在离子阱轴向加上非谐振势用以实现离子等间距分布,同时他从理论上预言这样的阱可以囚禁无穷多个离子,这使得离子阱成为了量子模拟与计算的优秀候选者。在此我们结合离子阱这一重要的仪器,提出在阱中实现Anderson局域化的方案并且模拟分析这个模型局域化的特征,为有效阻止系统的热化提供一个理论方法。光力体系将光学模式与力学模式巧妙地结合起来实现某些特定的功能,如人们可以通过对输出光的研究实现对体系参数的精密测量,实现二极管与叁极管等等。在光力系统中,我们提出一个实现光学二极管与叁极管的方法,相比以前的方法,从理论上来讲我们所模拟的叁极管在放大倍率方面优势明显,同时根据叁极管的放大倍率可以精确地测量外力。非马尔科夫环境可以使量子相干这一重要的物理资源得到保持,经过足够长的时间相干度被冻结到一个非0常数。我们所做的相关工作对连续变量体系量子信息的研究产生一定积极的作用。下面是我们对工作的一个概述:1.无序与准周期特性的存在会导致一种着名的现象——Anderson局域化。在此,我们使用不均匀的Bessel激光驻波把准周期特征引入离子阱体系,从而实现离子链上声子局域化。鉴于离子之间的库仑力是长程相互作用,所以隧穿(tunneling)发生在任意两个离子之间,这使得我们模型的局域化现象较AA模型更为复杂。研究这一问题不仅有利于进一步了解Anderson局域化的现象,同时也为阻止离子阱中热化提供了一个理论模拟。2.基于离子阱中实现的Anderson局域化的模型,我们对其相变与临界值进行更深入的研究,给出一个近似的mobility edge。同时,我们研究了离子阱的横向囚禁频率对单离子态本征函数的影响,我们发现当横向囚禁频率较大时,本征函数与临界值对横向频率很不敏感,甚至在横向频率远大于激光场的有效强度的情况下,我们认为横向频率与临界值无关。这一特征揭示:在横向频率较大的情况下,通过某一横向频率给出的临界值具有普遍适用性,即横向频率取其它值时这个临界值也有效。提高横向频率无疑有利于系统稳定性与囚禁离子个数的提高,有利于量子模拟。3.光力体系中,我们通过引入外力与控制光场破坏体系的对称性,实现系统非互易。实际上是因为外力与控制光场可以调整体系处于旋波与反旋波的状态。在旋波条件下,与控制光场相互作用的腔模光场在某一频率下表现出光力诱导透明现象,探测光场很少被吸收;而另一腔模光场(与控制光场没有相互作用)在该频率下被完全吸收,这就实现了二极管。反旋波条件下,与控制光场相互作用的腔模光场被放大。我们在此工作中还分析了放大倍率与体系参数的关系,为调控叁极管提供了理论模拟,同时提出通过输出光场测量外力与其它参数的方法。4.研究量子相干度在非马尔科夫环境中的动力学行为。我们通过非马尔科夫环境下的主方程给出量子态的演化动力学,进而求出量子相干度随时间变化的数学形式,分析体系参数对量子相干度的影响。我们发现环境与系统的耦合强度大于临界值时,系统的量子相干度会被冻结到一个非0常数上,这个常数由系统初态和环境共同决定;否则系统相干度会在环境是热库的情况下耗散殆尽。这为量子相干的调控提供一个理论参考。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)》期刊2019-04-01）
董国慧[5]（2019）在《量子系统的对称性、相干性问题研究》一文中研究指出对称性在物理学发展史上占据着重要的位置。根据诺特定理,经典物理中的每一种对称性对应一种守恒量,物理系统中对称性的存在大大简化了物理问题。然而,关于对称性及其破缺的思考还仅仅处于一种非零即一的讨论,物理体系对称性破缺的程度不能被连续量化。在本文中,我们基于群论的有关知识,提出一种基于弗罗贝尼乌斯范数的对称性度量。这种对称性度量的中心思想是用物理系统的哈密顿量或者密度矩阵在变换操作之后与自身的距离来刻画不对称性。另外,这个对称度的其他良好性质进一步保证了它在物理上的合理性。利用这个对称度,我们探讨了物理系统哈密顿量的对称度,发现了对称度与扰动的定量关系,同时也考虑了量子比特的密度算符的对称性问题。对称度的一个重要应用是刻画物理系统的对称性自发破缺。对称性自发破缺标志着连续相变的发生,物体系统由高对称相破缺到低对称相。一般来说,相变由序参量描述,发生连续相变时,序参量从零连续地变为非零值。因此,在对称性自发破缺的体系中,其对称度的降低一定对应着某种序参量的增加。这里,我们以玻色爱因斯坦凝聚和超导现象为例,用赝自旋模型考察了其对称度与序参量,得到了对称度与序参量的直接关联函数。对称性与相干性有着千丝万缕的联系。可以认为,相干性是一种特殊的对称性。因此,作为对称性研究的一部分,在这篇论文中,我们也考虑了有关宏观物体退相干的问题。我们知道,微观世界中的体系如电子、原子的运行规律由量子力学主导,而宏观体系的运动则需要满足经典物理。量子理论与经典理论的差别在于量子世界中存在迭加原理导致的量子相干性以及不确定性,由此产生了一个自然而然的问题:为什么宏观物体不会表现出量子性?其中一个答案是量子退相干理论。量子退相干理论认为物理体系无可避免地会与包含无穷多自由度的环境存在相互作用,长时间演化的结果就是体系约化密度矩阵非对角元趋于零,量子相干性消失。本篇论文中,我们考虑宏观物体——一维相对论性粒子链的质心的退相干。在粒子链中,相邻粒子间存在最近邻简谐势相互作用,这里我们不考虑粒子链之外的环境因素。我们发现,粒子的质心运动和相对运动部分存在相互作用,并且这种相互作用直接导致的质心的退相干。事实上,质心退相干速率依赖于体系的尺度,粒子数越大,退相干越快。图19幅,表1个,参考文献94篇。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2019-02-01）
吕为民[6]（2019）在《量子不确定原理和量子相干性的实验研究》一文中研究指出量子力学的建立和发展不仅极大地促进了人类科技和文明的发展,也颠覆了人们对物理世界的认知。经典物理告诉我们,现实世界是连续的、确定的,在给定系统的初始状态下,根据经典力学,我们能够精确知道其接下来的任意时刻的运动状态。然而,量子力学解释的物理世界是不连续、不确定的。量子态迭加原理告诉我们物理系统不仅可以处于某个可观测量其任意的本征态,也可以处于它们的任意迭加形式,测量会使得系统以一定概率塌缩到其某一个本征态上。对于测量一对不兼容可观测量情况,量子不确定原理限制了我们不可能同时得到它们精确值,即当对于其中一个可观测量的测量越精确时,另一个可观测量测量的结果的不确定性就越大。量子不确定原理与来源于量子态迭加原理的量子相干性是量子力学区别于经典物理的两个最基本特点,它们都有很长的研究历史,并且它们在量子信息科学、量子度量学等方面有着重要的应用,因而如今也依然是物理学领域研究的热点。线性光学系统有着与环境相互作用小,制备纠缠态保真度高等特点,是研究低量子位系统的模拟和量子关联方面最成熟便捷的实验平台。本论文主要内容包括以下两个方面:1.随着人们对不确定原理的研究的深入,各种形式的不确定关系被提出来,找寻不确定关系更紧的下界也一直是人们研究不确定原理的一个方向。我们基于线性光学系统,在实验上验证了一种新型的不确定关系,同时我们也进行了相应的数值模拟,其结果均表明Fine-Graining方法在一定程度上有助于得到更紧的不确定关系的下界。2.自从近些年相干性的资源理论框架被提出后,人们越来越将相干性作为一种量子资源来研究且相干性的量化也一直都受人们所关注。我们基于线性光学系统,实验上验证了在两个不对易参考基下用相对熵量化的相干性测量之间的trade-off关系。我们的结果表明在这些基下量子相干性的和被限制在由它的下界和上界定义的区域内。更重要的是,我们发现了一个有趣的现象,即由相干性的不确定关系限制的trade-off关系的下界是不会因为纠缠的存在变得更紧。我们的结果可能有助于对不确定关系和量子相干性更进一步的研究。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-02-01）
熊春河[7]（2018）在《量子相干性与量子态的区分》一文中研究指出波粒二象性是量子力学的基石。一个物理系统同时具有波动性和粒子性的事实已经被广泛接受,相干性即刻画了物理系统的波动性。作为一种资源,相干性在量子信息和量子计算中扮演了重要角色。相干性理论在光学中已经研究多年,但对相干性的定量研究却是近年来才出现的。2014年,Baumgratz等人在文献[1]中提出了一个资源理论框架来研究相干性。此外,量子态的区分问题一直是量子力学的一个基本问题。本文重点研究了一类相干性的度量及其与量子态区分之间的关系。在物理学的所有领域中都经常被问到的一个问题是,如何利用物理系统的某种特性来完成有用的任务,以及如何以一种有意义的方式来量化这种特性。在相干性理论中,我们通过引入相干性的度量和建立其与量子态区分之间的联系来回答这个问题,并由此给出两个相干度量的操作解释。此外,基于上述相干度量,我们还建立了相干性和路径区分度之间新的互补关系,由此给出波粒二象性的一个定量刻画。具体内容如下:第二章我们证明了 一个量子态的几何相干性等于用冯·诺依曼测量来区分一组纯态时的最小错误概率。反之,纯态的区分也可转化为一个计算几何相干性的问题。该对应关系赋予了几何相干性很好的操作意义。在n的杨氏干涉实验中,通过选用系统的相干性和粒子穿过狭缝的路径分别来描述粒子的波动性和粒子性,我们建立了几何相干性和路径区分度之间的互补关系。该互补关系给出了波粒二象性的一个定量刻画。第叁章我们引进了一族新的相干性度量:α-亲和度相干性(0<α<1)。当α = 1/2时,我们证明了此时相干性的度量等于用最小平方测量来区分一组纯态时的最小错误概率。该结论给出了 1/2-亲和度相干性的操作解释。此外,借助相干性中的结论,我们证明了最小平方测量是渐进意义下的最优测量。最后,我们建立了一些特例下1/2-亲和度相干性与路径区分度之间的互补关系。第四章我们首先证明了保真度距离和亲和度距离满足强单调性。基于这两个距离的资源量化可用来量化一般的资源理论。尽管我们需要对此做出两个假设,但基于该假设的资源理论仍然足够一般,并且其特例包括纠缠、相干性、部分相干性和迭加性的资源理论。最后,更重要地,我们建立了部分相干性与混合态区分的对应关系,并由此给出了保真度部分相干性和亲和度部分相干性的物理解释。该结论将第二章中的相应结果推广到一般的混合态情况。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-12-01）
李博鑫,李姗鸿,秦猛,王黎[8]（2018）在《海森伯XXZ模型中量子相干性的研究》一文中研究指出研究了非均匀磁场和均匀磁场作用下的两量子位海森伯XXZ模型中的量子相干性,详细分析了各个参数对量子相干性的影响.研究发现,量子相干性随非均匀磁场的变化会因为均匀磁场的加入而变得平缓.不同的各项异性参数和磁场条件下,量子相干性随温度的变化有很大的差异.和纠缠相比,量子相干性随非均匀磁场只表现为单峰现象.此外,通过对不同初始态下量子相干性的动力学演化行为进行研究,给出了非均匀磁场对演化过程的影响.论文的研究结果对于认识量子相干性问题具有一定的意义.(本文来源于《大学物理》期刊2018年09期）
伊天成,丁悦然,任杰,王艺敏,尤文龙[9]（2018）在《具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的XY模型的量子相干性》一文中研究指出研究了具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的一维横场XY自旋链的量子相变和量子相干性.采用约旦-维格纳变换严格求解了哈密顿量,并描绘了体系的关联函数和相图,相图包含反铁磁相、顺磁相和螺旋相.利用相对熵和Jensen-Shannon熵讨论了XY模型的量子相干性.研究发现,相对熵与Jensen-Shannon熵所表现的行为都可以很好地表征该模型的量子相变.非螺旋相中量子相干性不依赖DM相互作用,而在螺旋相DM相互作用对量子相干性有显着影响.此外,指出了在带有DM相互作用的这一类反射对称破缺体系中关联函数计算的常见问题.(本文来源于《物理学报》期刊2018年14期）
杨阳,王安民,曹连振,赵加强,逯怀新[10]（2018）在《与XY双自旋链耦合的双量子比特系统的关联性与相干性》一文中研究指出研究了双量子比特系统中在具有Dzyaloshinsky-Moriya相互作用的独立XY自旋链环境下的相干性与关联性动力学.推导出相干性与关联性的演化规律.发现在自旋链的临界点附近,当t<t_0时,系统相干性的演化与经典关联完全相同;而在t>t_0时,则与量子关联完全相同;在t_0时刻,量子关联突变为经典关联.(本文来源于《物理学报》期刊2018年15期）
量子相干性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了Bloch表示中单量子比特的l_1 norm相干性和量子相对熵相干性,分别得到了相位阻尼通道、退极化通道和振幅阻尼通道下的两种相干性的解析表达式。作为它们的具体应用,解析研究了振幅阻尼通道下的一个单量子比特的量子相干性动力学演化,并数值分析了马尔科夫和非马尔科夫环境对系统的相干性演化的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
量子相干性论文参考文献
[1].潘飞.量子相干性在量子信息中的应用[D].中国矿业大学.2019
[2].彭柯铭,王国友,陈健,谭金桃,邓志宏.Bloch表示中单量子比特的量子相干性[J].湖南工业大学学报.2019
[3].袁媛.基于光子系统的量子测量与量子相干性实验研究[D].中国科学技术大学.2019
[4].文军.连续变量系统的量子模拟与量子相干性的研究[D].中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所).2019
[5].董国慧.量子系统的对称性、相干性问题研究[D].中国工程物理研究院.2019
[6].吕为民.量子不确定原理和量子相干性的实验研究[D].中国科学技术大学.2019
[7].熊春河.量子相干性与量子态的区分[D].浙江大学.2018
[8].李博鑫,李姗鸿,秦猛,王黎.海森伯XXZ模型中量子相干性的研究[J].大学物理.2018
[9].伊天成,丁悦然,任杰,王艺敏,尤文龙.具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的XY模型的量子相干性[J].物理学报.2018
[10].杨阳,王安民,曹连振,赵加强,逯怀新.与XY双自旋链耦合的双量子比特系统的关联性与相干性[J].物理学报.2018
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