腔量子电动力学与量子信息过程 被引量：8

1

作者 耿涛 李刚 +1 位作者 王军民 张天才 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期719-724,共6页

本文简要介绍了实现量子信息的几种可能方案,特别是腔QED方案的背景、特点、主要困难和目前的进展,同时介绍了山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室在这方面的实验进展。

关键词 量子信息 腔量子电动力学 单原子 单光子

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微腔与腔量子电动力学研究进展 被引量：4

2

作者 蒋美萍 江兴方 +3 位作者 沈小明 李承芳 是度芳 陈光 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期788-794,共7页

光学微腔中原子之自发辐射与自由空间中原子的自发辐射有着重要的不同。微腔能够控制腔内原子的自发辐射,使自发辐射得到抑制或增强,并有可能使自发辐射成为一个可逆过程。由此发展起来的腔量子电动力学能够阐述腔场与原子的相互作用。... 光学微腔中原子之自发辐射与自由空间中原子的自发辐射有着重要的不同。微腔能够控制腔内原子的自发辐射,使自发辐射得到抑制或增强,并有可能使自发辐射成为一个可逆过程。由此发展起来的腔量子电动力学能够阐述腔场与原子的相互作用。本文简要介绍了这一研究领域的背景和进展,同时介绍了微腔的重要应用-无阈值激光器。 展开更多

关键词 量子光学 腔量子电动力学 微腔 控制自发辐射 强耦合 无阈值激光器

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玻璃微球荧光的腔量子电动力学增强效应 被引量：5

3

作者 王吉有 徐晓轩 +1 位作者 陆颖 张存洲 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期207-209,共3页

报道了腔量子电动力学效应对高钡玻璃微球荧光光谱的影响，利用Ｍｉｅ散射的共振峰位计算公式，对测量的光谱进行了分析，估算了自发辐射速率的量子电动力学效应的增强因子，实验证实其增强幅度超过６７６倍．

关键词 腔量子电动力学效应 结构共振 玻璃微球荧光 增强效应

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光纤耦合的腔量子电动力学系统中的分布式量子信息（英文） 被引量：1

4

作者 尹璋琦 杨贞标 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期1-11,共11页

光纤耦合的腔量子电动力学系统是一个完美的理论模型,可以实现决定性的量子信息过程.该文综述了最近在光纤耦合的腔量子电动力学系统中实现分布式量子信息处理的工作.讨论了如何在该系统中实现量子态传输、纠缠分配和量子逻辑门,并概述... 光纤耦合的腔量子电动力学系统是一个完美的理论模型,可以实现决定性的量子信息过程.该文综述了最近在光纤耦合的腔量子电动力学系统中实现分布式量子信息处理的工作.讨论了如何在该系统中实现量子态传输、纠缠分配和量子逻辑门,并概述了多种不同的方案,如共振耦合、绝热操控、虚激发过程.最后,讨论了这个方向上的实验进展. 展开更多

关键词 量子计算 腔量子电动力学 纠缠分配 态传输

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耗散腔量子电动力学系统中量子Fisher信息和量子相干性分布

5

作者 贺启亮 吴春艳 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第4期76-82,共7页

基于耗散腔量子电动力学系统,研究了两量子比特间的量子Fisher信息和量子相干性受环境耗散的影响。发现量子Fisher信息在初始时刻会随着时间的演化而增大,而且经过较长相互作用时间后,两量子比特间会呈现稳态的量子Fisher信息。其次,还... 基于耗散腔量子电动力学系统,研究了两量子比特间的量子Fisher信息和量子相干性受环境耗散的影响。发现量子Fisher信息在初始时刻会随着时间的演化而增大,而且经过较长相互作用时间后,两量子比特间会呈现稳态的量子Fisher信息。其次,还发现环境耗散并不会完全摧毁两量子比特间的量子相干性,当作用时间较长时,稳态量子相干性可以在两量子比特间得以存活,并且稳态量子相干性对于系统的初始参数,环境的耗散系数以及腔场的平均光子数都非常敏感。最后,借助迹距离的方法,还探讨了环境耗散对于系统中量子信息流动的影响。 展开更多

关键词 量子Fisher信息 量子相干性 耗散腔量子电动力学系统 量子信息流动

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增光子二模纠缠相干态的纠缠特性及其通过腔量子电动力学的制备(英文) 被引量：4

6

作者 王中杰 李聪 张晓东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1342-1346,共7页

分析了增光子二模纠缠相干态的纠缠特性,得到共生纠缠度的解析表示式.结果表明:增光子二模纠缠相干态的共生纠缠度与叠加态的相位有非常灵敏的关系.提出了一种制备增光子相干态和增光子二模纠缠相干态的方法,其制备过程为首先把增光子... 分析了增光子二模纠缠相干态的纠缠特性,得到共生纠缠度的解析表示式.结果表明:增光子二模纠缠相干态的共生纠缠度与叠加态的相位有非常灵敏的关系.提出了一种制备增光子相干态和增光子二模纠缠相干态的方法,其制备过程为首先把增光子相干态转化为相干态与真空态一种特殊的叠加态(叠加系数与相干态振幅有关),再通过位于高Q腔内的原子与经典激光场的相互作用,从而实现增光子相干态的制备.通过一个飞行原子先后与两个光腔中光场相互作用可以实现增光子二模纠缠相干态的制备. 展开更多

关键词 增光子相干态 增光子二模纠缠相干态 腔量子电动力学

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利用四粒子χ-Type态在腔量子电动力学中实现任意两粒子态的量子信息分裂

7

作者 卫静 査新未 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第35期9453-9456,9469,共5页

提出了一个利用四粒子纠缠态χ-Type态在腔量子电动力学中实现任意两粒子态的量子信息分裂方案。和其他的量子信息分裂方案相比,此方案有一些优势。方案不包含Bell基测量,并且对腔衰减和热场都不敏感。在目前的腔量子电动力学技术中更... 提出了一个利用四粒子纠缠态χ-Type态在腔量子电动力学中实现任意两粒子态的量子信息分裂方案。和其他的量子信息分裂方案相比,此方案有一些优势。方案不包含Bell基测量,并且对腔衰减和热场都不敏感。在目前的腔量子电动力学技术中更易于实现。 展开更多

关键词 χ-Type态 量子信息分裂 任意两粒子态 腔量子电动力学 量子态共享

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单光子波包与腔-量子点相互作用的动力学研究 被引量：2

8

作者 史鹏 李健健 +1 位作者 陈立波 顾永建 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期165-170,共6页

对单光子波包与腔-量子点模型相互作用的动力学过程进行了数学推导,并通过数值模拟实现了静态量子比特与飞行光子比特之间的相互转换。结果表明:由腔-量子点系统输出到光纤的光子是一个平滑的波包;通过改变激光脉冲作用时间等系统参数,... 对单光子波包与腔-量子点模型相互作用的动力学过程进行了数学推导,并通过数值模拟实现了静态量子比特与飞行光子比特之间的相互转换。结果表明:由腔-量子点系统输出到光纤的光子是一个平滑的波包;通过改变激光脉冲作用时间等系统参数,可实现量子点中的原子和光子的纠缠,在此基础上,即可实现不同量子点中原子的纠缠。研究结果对解决利用腔-量子点系统来构造量子计算机的接口、制备纠缠态以及实现受控量子门等热点问题具有积极意义。 展开更多

关键词 量子光学 量子纠缠 腔量子电动力学 量子点

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光纤耦合双光学腔系统的相干动力学

9

作者 曹德伟 张逸新 胡征达 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期84-90,共7页

为了研究量子相干性在腔量子电动力学系统中的动力学和分布特性,基于两个各自捕获原子系综的光学腔建立了双光学腔系统,腔与腔之间由光纤耦合.利用相对熵度量的量子相干性,引入量子相干非平衡性的概念,分析了系统中相干动力学和光纤-腔... 为了研究量子相干性在腔量子电动力学系统中的动力学和分布特性,基于两个各自捕获原子系综的光学腔建立了双光学腔系统,腔与腔之间由光纤耦合.利用相对熵度量的量子相干性,引入量子相干非平衡性的概念,分析了系统中相干动力学和光纤-腔耦合强度对相干性分布的影响.结果表明:在强耦合极限下,光纤-腔耦合强度的增加有利于保持两腔中的原子的整体相干性;光纤-腔耦合强度、原子-腔耦合强度以及原子数三个参数之间满足特定条件时,腔内的原子相干性可以传输至另一个腔.考虑腔、光纤及原子都存在耗散的情形,对比了不同耗散速率和非耗散情形下的相干性演化,发现耗散使得耦合双腔系统的相干性以及各个腔中的原子相干性发生衰减. 展开更多

关键词 量子光学 量子信息 量子相干性 退相干 腔量子电动力学 光纤

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量子信息中的腔QED方案简介 被引量：14

10

作者 曹卓良 李英群 +1 位作者 汪贤才 杨名 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期244-256,共13页

在量子信息领域,腔量子电动力学(Cavity—QED)方案被认为是最有效的量子信息方案之一。随着技术的发展,越来越多的量子信息处理过程可通过腔-QED方案在实验上实现,例如,纠缠态的制备和量子逻辑门的实现。这里,我们将腔-QED的发展作一综... 在量子信息领域,腔量子电动力学(Cavity—QED)方案被认为是最有效的量子信息方案之一。随着技术的发展,越来越多的量子信息处理过程可通过腔-QED方案在实验上实现,例如,纠缠态的制备和量子逻辑门的实现。这里,我们将腔-QED的发展作一综述。腔-QED方案的核心就是腔场和原子的相互作用。根据原子的跃频率和场模频率的关系,我们可以将上述相互作用分为两大类:共振相互作用(原子的跃迁频率等于场模频率)和失谐相互作用(原子的跃迁频率与场模频率的失谐量很大)。从这两不同的方案出发,我们都可以实现:纠缠态的制备、未知量子态的隐形传输和量子逻辑门的构建。但是在共振相互作用中,量子信息处理过程对腔的Q值要求很高,这就使得实验实现很困难。而大失谐相互作用对腔的Q值要求大大降低,使得实验实现成为可能。通过比较,我们认为,大失谐方案为量子信息处理开辟了广阔的前景,使量子网络和量子计算机在不久的将来成为可能。 展开更多

关键词 腔量子电动力学 量子光学 纠缠态 量子隐形传态 逻辑门 量子网络

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多模腔场与耦合原子之间量子纠缠信息的传递规律 被引量：2

11

作者 王菊霞 安毓英 杨志勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2355-2359,共5页

提出了多个"耦合双原子-腔-多模光场"相互作用系统的集合模型,发现了该物理系统中量子纠缠信息的传递规律.即:处于基态的原子以特定速度通过处于纠缠态的腔场时,原子能够将光场的纠缠信息据为已有;反之,纠缠原子以特定速度通... 提出了多个"耦合双原子-腔-多模光场"相互作用系统的集合模型,发现了该物理系统中量子纠缠信息的传递规律.即:处于基态的原子以特定速度通过处于纠缠态的腔场时,原子能够将光场的纠缠信息据为已有;反之,纠缠原子以特定速度通过真空场时,原子能把纠缠信息释放于腔中,这样便实现了腔-原子之间纠缠信息的交换传递.利用原子能够捡起、释放量子纠缠信息的特点,进一步实现腔-腔之间异地量子纠缠信息的传递.在不同条件下,量子纠缠信息还可以保持. 展开更多

关键词 腔量子电动力学 多模腔场 耦合原子 量子纠缠信息 传递

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不同光学腔中远距离原子间量子相位门的实现(英文) 被引量：2

12

作者 樊洋 李定国 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期554-557,共4页

提出了一个实现处在不同光学腔中的远距离原子之间的量子受控相位门方案,通过利用光子的稳定性和原子-光子在光学腔中的强耦合作用,得到了不同原子间的幺正演化操作。该方案不受腔中光子衰减和原子自发辐射产生的消相干影响,使受控相位... 提出了一个实现处在不同光学腔中的远距离原子之间的量子受控相位门方案,通过利用光子的稳定性和原子-光子在光学腔中的强耦合作用,得到了不同原子间的幺正演化操作。该方案不受腔中光子衰减和原子自发辐射产生的消相干影响,使受控相位门操作具有高保真度。 展开更多

关键词 量子光学 受控相位门 腔量子电动力学 消相干

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二能级原子与相干态腔场之间的量子信息转移 被引量：2

13

作者 栗军 夏云杰 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期452-457,共6页

利用二能级原子与腔场的大失谐相互作用Jaynes-Cummings(J-C)模型,提出了一种量子信息转移的方案。分别实现了单原子与单个腔场,纠缠的多个原子与单个腔场,及多个原子与多个腔场之间的量子信息的双向传递。

关键词 量子光学 量子信息转移 腔量子电动力学 大失谐Jaynes—Cummings模型

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基于半导体共振腔的量子位与量子网络构建

14

作者 干耀国 金荧荧 +2 位作者 王璟璟 孙学军 陈达 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期599-604,共6页

以半导体共振腔内光子与原子的纠缠特性作为量子位,通过半导体共振腔电动力学系统将原子态转换成光子态,根据半导体共振腔的工作特性,提出共振腔内原子与光子弱耦合与强耦合的判断条件,并利用外加电磁场对原子的量子态进行操控,从而完... 以半导体共振腔内光子与原子的纠缠特性作为量子位,通过半导体共振腔电动力学系统将原子态转换成光子态,根据半导体共振腔的工作特性,提出共振腔内原子与光子弱耦合与强耦合的判断条件,并利用外加电磁场对原子的量子态进行操控,从而完成量子逻辑门的操作,再通过各共振腔量子电动力学(CQED)系统间的纠缠进行量子位扩充,实现量子计算与量子网络。介绍微碟型共振腔与单一量子点等多种模型,有助于将量子运算与量子通讯的概念转变为半导体量子器件的研制。 展开更多

关键词 量子光学 半导体共振腔 共振腔量子电动力学 耦合强度 量子点 微碟型共振腔

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腔QED中利用超导量子干涉仪实现Toffoli门 被引量：5

15

作者 彭俊 邬云文 李小娟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期466-470,共5页

基于腔量子电动力学技术,提出了利用三能级超导量子干涉仪实现Toffoli门的理论方案.利用超导量子干涉仪与腔场发生耦合,以及与外加经典脉冲发生共振跃迁来实现量子态的演化控制.该方案可以拓展到N比特Toffoli门的实现.最后,讨论了逻辑... 基于腔量子电动力学技术,提出了利用三能级超导量子干涉仪实现Toffoli门的理论方案.利用超导量子干涉仪与腔场发生耦合,以及与外加经典脉冲发生共振跃迁来实现量子态的演化控制.该方案可以拓展到N比特Toffoli门的实现.最后,讨论了逻辑门的实验可行性,四比特Toffoli门的作用时间约为30 nm,它远小于腔衰减时间和较高能级的能量驰豫时间,从而足以实现量子态的操控.并且随着比特数的增多,Toffoli门作用时间的增幅较慢. 展开更多

关键词 量子光学 超导量子干涉仪 腔量子电动力学 Toffoli门

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腔QED中超导量子干涉仪概率克隆机的物理实现

16

作者 朱艳 顾永建 +2 位作者 徐舟 谢琳 马丽珍 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期537-542,共6页

提出一个量子概率克隆机的物理实现方案,该方案首先将高Q腔中的两个超导量子干涉仪分别作为初始比特和目标比特,腔模作为测量比特,通过腔模和经典微波脉冲与超导量子干涉仪的多种相互作用实现量子概率克隆机的幺正演化;然后将腔模态映... 提出一个量子概率克隆机的物理实现方案,该方案首先将高Q腔中的两个超导量子干涉仪分别作为初始比特和目标比特,腔模作为测量比特,通过腔模和经典微波脉冲与超导量子干涉仪的多种相互作用实现量子概率克隆机的幺正演化;然后将腔模态映射到另一个超导量子干涉仪上,通过对该超导量子干涉仪磁通量的测量完成状态坍缩,从而以最优的成功概率实现量子态的精确克隆.本方案采用双光子拉曼共振过程加快单比特门的操作速率,并且总操作时间远小于自发辐射和腔模衰变时间,因而在实验上是可行的. 展开更多

关键词 量子光学 腔量子电动力学 超导量子干涉仪 概率克隆机

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基于腔场中氮空穴色心的几何量子计算（英文）

17

作者 吴晓佳 薛正远 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第6期49-54,共6页

利用纯几何操作,提出腔场中的氮空穴色心作为量子比特实现几何量子计算的方案.在暗态子空间中,选取合适的闭合演化回路,可以构造出单比特和双比特控制相位门.因此,该文提出了一种很有前景的实现容错量子计算的方案.

关键词 几何量子计算 氮空穴色心 腔量子电动力学

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量子计算的进展和展望 被引量：26

18

作者 周正威 涂涛 +4 位作者 龚明 李传锋 胡勇 杨勇 郭光灿 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2009年第2期127-165,共39页

该文主要介绍了量子计算机研究的历史和现状。强调发展大规模的量子计算和实现强关联多体系统的量子模拟,是当前量子计算研究的主流。文章主体部分主要介绍了量子计算机硬件研究方面的进展,主要聚焦于几个具有qubit可集成性的量子系统:... 该文主要介绍了量子计算机研究的历史和现状。强调发展大规模的量子计算和实现强关联多体系统的量子模拟,是当前量子计算研究的主流。文章主体部分主要介绍了量子计算机硬件研究方面的进展,主要聚焦于几个具有qubit可集成性的量子系统:量子点系统、超导约瑟夫森结系统、离子阱系统、腔量子电动力学系统,作为实现量子计算机的最主要的候选系统,上述方向的研究吸引了国际上研究量子计算的最主要的力量。我们调研了在这些系统中,在qubit表征、操控方面最具代表性的进展,以及在实现大规模量子计算道路上的困难,和可能的解决办法。 展开更多

关键词 量子计算 量子模拟 量子点 超导约瑟夫森结 离子阱 腔量子电动力学

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基于腔QED制备三原子W纠缠态 被引量：5

19

作者 张蕾 郝丹辉 强稳朝 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期685-691,共7页

基于腔量子电动力学(QED),提出了一种利用Ξ-型三能级原子与单模腔场发生非共振相互作用制备三原子W纠缠态的方案。该方案要求三个三能级原子和一个单模腔场,腔场最初处于真空态,与腔场作用的第一个和第二个原子最初均处于激发态,第三... 基于腔量子电动力学(QED),提出了一种利用Ξ-型三能级原子与单模腔场发生非共振相互作用制备三原子W纠缠态的方案。该方案要求三个三能级原子和一个单模腔场,腔场最初处于真空态,与腔场作用的第一个和第二个原子最初均处于激发态,第三个原子处于基态。分析和讨论了该方案的实验可行性以及失谐量δ对保真度的影响。研究结果表明:1)当原子与腔场之间的相互作用时间不同时,获得该纠缠态的保真度以及相应的成功几率不同,通过选择合适的原子与腔场之间的相互作用时间可以获得具有最大保真度的W纠缠态;2)在耦合常数不同的情况下,失谐量δ对保真度的影响程度不同。此外,研究表明该方案可以推广至制备任意分权重的W态。 展开更多

关键词 量子光学 量子纠缠 W纠缠态 非共振 腔量子电动力学 保真度

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一类最优相位协变量子克隆 被引量：2

20

作者 张文海 戴结林 +1 位作者 曹卓良 杨名 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期583-587,共5页

相位协变量子克隆在量子密码术中有重要的应有。利用一般的量子克隆幺正变换形式,得到克隆的保真度。结果表明存在一类最优相位协变量子克隆。对这一类量子克隆的幺正变换,拷贝的保真度最大且相等。基于腔量子电动力学,提出实现这类量... 相位协变量子克隆在量子密码术中有重要的应有。利用一般的量子克隆幺正变换形式,得到克隆的保真度。结果表明存在一类最优相位协变量子克隆。对这一类量子克隆的幺正变换,拷贝的保真度最大且相等。基于腔量子电动力学,提出实现这类量子克隆幺正变换的实验方案。 展开更多

关键词 量子信息 量子克隆 最优相位协变量子克隆 腔量子电动力学

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