量子相干操控若干问题研究

邢海波

安徽大学

摘要：在量子资源理论框架下,量子相干是一种重要的可利用物理资源,可用以实现经典信息处理中难以实现的量子通信和量子计算。相对于研究日趋成熟的量子纠缠而言,人们对量子相干的研究刚刚兴起,近年来逐渐成为量子理论基础研究的热点问题。量子相干的研究领域十分广泛,从相干性的度量、相干的动力学演化与保护、相干与其他非经典关联的关系到相干的应用等方面都有涉及。其中,从资源理论的角度出发对量子相干态的操控也是研究的主要课题之一,即利用非相干操作实现两个相干态之间的转化。相干态可以被看作一种物理资源,在实际应用的过程中需要特定的相干态进行量子信息处理,所以研究相干态的相互转化可以得到我们所需要的相干态,在量子信息处理中具有重要的意义。其次,基于量子相干和量子纠缠等非经典关联的研究人们可以更深刻地理解非经典关联之间的关系以及它们的物理意义。此外,研究量子态叠加的提高将有助于我们从更一般的角度去理解量子叠加这种量子关联。本论文在已有相干理论的基础上对量子相干操控（量子相干转化）、量子相干蒸馏、量子相干与非经典关联的关系以及量子态叠加的提高等方面进行了研究,取得的主要创新成果如下:1.提出了混合相干态在非相干操作下的相干操控条件。给出了从一个相干纯态到相干混合态相干转化的充分必要条件,并以此为基础,研究了一个相干纯态蒸馏到最大相干态的最优蒸馏方案,得到了蒸馏的最大相干量和对应的最大概率。在此蒸馏方案的基础上构造了只涉及一个非相干算子的最优相干蒸馏方案。
关键词：相干度量; 相干操控; 相干蒸馏; 非经典关联; 资源理论; 量子叠加;
链接：
https://kns-cnki-net-s.vpn.muc.edu.cn:8118/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CDFD&dbname=CDFDLAST2021&filename=1021510836.nh&v=1hTA9qa15HPZz70u2gP8eKJvi%25mmd2FLPXqRLT%25mmd2FtBVstjGDt%25mmd2Bm4nEZ%25mmd2BXcAUksyS4A49DC