两粒子纠缠态的非局域性

在两个自旋1／2粒子形成纠缠态的条件下，不用不等式证明了量子力学具Einstein,Poldolsky和Rosen的局域实在论所地说明的非局域关联性，从而证明了局域实在论不能重现量子力学的独特的非经典特性。     

Hardy定理的一种证明

在两个自旋1 2粒子形成纠缠态的条件下不用不等式论证了量子力学具有Ein stein,Podolsky,和Rosen的局域实在论所无法说明的非局域关联性。从而证明了EPR局域实在论不能重现量子力学的独特的非经典结论。     

基于 Λ 型原子的纠缠态融合研究综述

量子纠缠描述2个或多个系统间非局域、非经典的关联.由于多粒子纠缠态的量子非局域性比2粒子纠缠态的强,因此其在量子信息中应用更广泛.在Λ型3能级原子中,处于低能态原子的自发辐射能有效抑制,因此可将量子信息编码在Λ型3能级原子的2个基态上.该文介绍纠缠态融合的概念,综述基于融合机制制备Λ型3能级原子纠缠态的几种方案,最后给出总结与展望.     

基于团簇态信道的双粒子纠缠态可控量子隐形传态

提出利用四粒子团簇态传送一个未知两粒子纠缠态从而实现可控量子隐形传态的方案,发送者对她自己拥有的3个粒子做一次三粒子纠缠完备基联合测量,控制者对其拥有的粒子作局域测量,接收者在控制者的帮助下对其自己拥有的两粒子做相应的幺正变换,即可重新构造出发送者要传送的未知态,完成了可控量子隐形传态.     

隐形传送任意三粒子纠缠态的一种方法

提出利用一个三粒子纠缠GHZ态和两个二粒子纠缠态作为量子信道,实现任意的三粒子纠缠态从发送者传送给两个接收者中任意一个的量子隐形传态的方案.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.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,可以8 bdf 2概率成功地隐形传送任意的三粒子纠缠态.     

两粒子非最大纠缠态的量子非局域性

利用Bell—CHSH(Clauser—Horne—Shimony—Holt)不等式研究两个自旋为1／2的原子所构成的量子态的量子非局域性，计算表明两个自旋为1／2的原子所构成的非最大纠缠态，它的量子非局域性与量子态之间的纠缠度和极角有关；而所构成的最大纠缠态的非局域性只与极角有关。     

Ising模型的腔QED模拟和最大纠缠态的存储以及四体纠缠态的产生

提出了在腔中模拟Ising模型、存储最大纠缠态和产生的四体量子纠缠态的简单方案．单模腔中的两个二能级原子受到强经典驱动场的作用,在大失谐条件下,系统的有效哈密顿量和标准的Ising模型相同．这一系统可使初始处于Bell基的两原子始终处于最大纠缠态,其中两个Bell基是系统的本征态;另外两个Bell基仅需要对其中一个原子作局域操作,仍然保持最大纠缠态．这个系统与腔模和环境没有相互作用,可长时间存储原子纠缠态而不会发生退相干．此外,利用该模型可以提出制备四体纠缠态的方案,即由现存的两Bell态可以一步得到四体真正纠缠态;存在两个GHZ态的条件下,可以很容易得到四粒子的标准Cluster态,在该机制下制备四粒子标准Cluster态的成功几率为1．     

无序反射下分离时间量子行走的纠缠特性研究

文章以一维有限长格点线上的分离时间量子行走为对象,考虑反射边界效应,并通过静态和动态两种方式随机地断开相邻格点间的连接边引入无序效应,研究了局域和非局域两种不同初态下,无序效应对量子行走位置自由度和硬币自由度之间纠缠的影响。对于非局域初态,静态无序和动态无序都能够增强纠缠,而对于局域初态,只有动态无序可以增强纠缠。不管无序强度多大,动态无序都会使得纠缠在长时间极限下趋于最大纠缠。     

三粒子纠缠态的几率远程制备

提出了一个几率远程制备三粒子纠缠态的方案,在该方案中,三个非最大两粒子纠缠态被用作量子信道,并运用了三粒子投影测量,所需的经典资源是三个经典比特.     

Bell基的局域SU2变换不变量研究

由局域SU2变换不变量出发,对Bell基矢的纠缠度及Bell基矢的局域SU2变换不变量进行分析,讨论了Bell基线性叠加态的纠缠度.结果表明,虽然Bell基都是纠缠度最大的纠缠态,但从局域SU2变换不变量看其仍是两种形式.同一形式的最大纠缠态线性叠加(实数)构成的态仍是纠缠态,且纠缠度不变,其态矢构成纠缠基;不同形式的最大纠缠态线性组合后纠缠度改变,其态矢不能构成纠缠基.任意多个局域SU2不变量相同的最大纠缠态线性叠加构成的态仍是纠缠态,且纠缠度不变.     

利用三粒子部分纠缠GHZ态概率隐形传送三粒子GHZ态

提出利用一个三粒子部分纠缠GHZ态作为量子信道,实现三粒子GHZ态从发送者传送给两个接收者中任意一个的概率隐形传态方案.若发送者进行一次Bell测量和两次Hadamard门操作后,想得到所需传送的三粒子GHZ态的接收者端引进两个辅助粒子,进行两次控制-非操作,同时根据另一个接收者对手中粒子进行Hadamard门操作后的测量结果实施一个适当的幺正变换,可以一定的概率成功地隐形传送三粒子GHZ态.此方案可推广至隐形传送k粒子GHZ态,这时也只要用一个三粒子GHZ态作为量子信道,但想得到所需传送的k粒子GHZ态的接收者端需引进(k-1)个辅助粒子,进行(k-1)次控制-非操作.     

态克隆中的正交性条件

广义量子不可克隆定理使两个量子态仅当它们正交时才能被同一物理过程克隆，但当两个粒子形成纠缠态时，对其中某个粒子态克隆时正交性条件并不存在。     

3粒子GHZ态的量子远程克隆

提出了一个能实现3粒子GHZ态1→2的量子远程克隆方案:运用2个4粒子纠缠态作为量子信道,通过发送者的2次Bell测量、Hadamard变换、单粒子测量及经典通信;2个接收者进行相应的幺正变换、引入附加粒子和通过Toffoli门,就可以得到原未知态的近似拷贝,此方案的保真度与输入态有关.另外,还推广了一种实现N粒子GHZ态1→2的量子远程克隆方案.     

三粒子W纠缠态的概率量子隐形传态

提出一个对未知三粒子W纠缠态的量子隐形传态方案.该方案用一个非最大GHZ纠缠态和一个非最大EPR纠缠态作为量子信道实现对未知经典W纠缠态的概率量子隐形传态和对未知一般W纠缠态受控的概率量子隐形传态.     

基于4粒子纠缠态的未知3粒子态概率量子隐形传态

使用4粒子纠缠态作为量子信道,在对4粒子纠缠态的纠缠系数方面并没有做确切要求的前提下,完成了未知3粒子纠缠态的隐形传态.在传输过程中,发送方对2对粒子进行Bell测量并公布结果,然后再对4粒子中的一个粒子作Hadamard操作之后,也对其进行测量,且将测量结果通过经典信道公布.接收方引进2个辅助粒子并实施一次控制非操作,再进行一组适当的幺正变换,便可实现未知3粒子纠缠态的概率量子隐形传态.     

N粒子部分纠缠态的量子受控传递

由于制备与传输中的环境耦合,现实中的纠缠态大部分是非最大纠缠态．在研究现有量子受控传递方案的基础上,提出了一种利用非最大纠缠态作为量子通道来概率地传输N粒子部分纠缠态的量子控制方案,在该方案中,利用非最大（N＋2）-粒子GHZ态作为量子通道,在发送者进行一次Bell基测量、N-1次Hadamard门操作及｜0〉和｜1〉基测量,控制者实施一次Hadamard门操作及｜0〉和｜1〉基测量之后,接收者根据他们的测量结果,再进行一些适当的幺正变换以及一些必要的投影测量就实现了N粒子未知量子态的受控传递．该方案是一种基于非最大纠缠态的概率受控的隐形传态方案,并且成功的概率为2｜a｜^2。     

用非最大纠缠态实现三粒子部分纠缠态的量子受控传递

由于制备与传输中的环境耦合,现实中的纠缠态大部分是非最大纠缠态．在研究现有量子受控传递方案的基础上,提出了一种利用非最大纠缠态作为量子通道来几率地传输三粒子部分纠缠态的量子控制方案．在该方案中,选择量子通道中的一个粒子作为控制粒子,发送者进行一次Bell基测量和2次Hadamard门测量;控制者实施一次Hadamard门测量,并将他们的测量结果利用经典信道发给接收者;接收者根据他们的测量结果进行适当的幺正变换以及一些必要的投影测量就能得到待传的未知量子态．该方案是一种基于非最大纠缠态的几率受控的隐形传态方案,可以应用于远程量子计算、远程量子克隆、量子远程控制等．     

Experimental demonstration of five-photon entanglement and open-destination teleportation

Quantum-mechanical entanglement of three or four particles has been achieved experimentally, and has been used to demonstrate the extreme contradiction between quantum mechanics and local realism. However, the realization of five-particle entanglement remains an experimental challenge. The ability to manipulate the entanglement of five or more particles is required for universal quantum error correction. Another key process in distributed quantum information processing, similar to encoding and decoding, is a teleportation protocol that we term 'open-destination' teleportation. An unknown quantum state of a single particle is teleported onto a superposition of N particles; at a later stage, this teleported state can be read out (for further applications) at any of the N particles, by a projection measurement on the remaining particles. Here we report a proof-of-principle demonstration of five-photon entanglement and open-destination teleportation (for N = 3). In the experiment, we use two entangled photon pairs to generate a four-photon entangled state, which is then combined with a single-photon state. Our experimental methods can be used for investigations of measurement-based quantum computation and multi-party quantum communication.     

四粒子纠缠W态的概率隐形传输

提出利用2个二粒子部分纠缠态作为量子信道,实现四粒子纠缠W态的概率隐形传输方案.发送者做3次幺正变换和2次Bell基测量,然后接收者通过引入辅助粒子并做适当的幺正变换,就能以一定的概率完成四粒子纠缠W态的隐形传输.     

Experimental long-lived entanglement of two macroscopic objects

Entanglement is considered to be one of the most profound features of quantum mechanics. An entangled state of a system consisting of two subsystems cannot be described as a product of the quantum states of the two subsystems. In this sense, the entangled system is considered inseparable and non-local. It is generally believed that entanglement is usually manifest in systems consisting of a small number of microscopic particles. Here we demonstrate experimentally the entanglement of two macroscopic objects, each consisting of a caesium gas sample containing about 1012 atoms. Entanglement is generated via interaction of the samples with a pulse of light, which performs a non-local Bell measurement on the collective spins of the samples. The entangled spin-state can be maintained for 0.5 milliseconds. Besides being of fundamental interest, we expect the robust and long-lived entanglement of material objects demonstrated here to be useful in quantum information processing, including teleportation of quantum states of matter and quantum memory.