外场驱动下腔QED中实现任意两原子态的隐形传送方案

提出了一种外场驱动下在腔QED中实现任意两原子态隐形传送的方案.在隐形传送的过程中.以两原子最大纠缠态作为量子通道,不用考虑腔场耗散和外界热场环境的影响.在传送过程中包含着对原子的Bell基测量,但不需要直接进行Bell基测量,而且最终能成功实现传送的几率为1.0.同时这种方案也可以用来传送未知的三原子GHZ态,传送的几率也为1.0.     

经典场辅助下的三原子量子纠缠动力学

在腔量子电动力学模型中引入经典场驱动原子,通过设置原子-腔场的频率失谐量与经典场驱动强度的关系,实现有效Jaynes-Cummings模型到反Jaynes-Cummings模型的转化,从而达到控制系统动力学过程的目的。分别讨论了三原子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)型和W型纠缠态在不同原子-腔场有效相互作用模型下的纠缠动力学行为。结果发现,在经典场驱动下,三原子纠缠在动力学过程中可以实现从存在纠缠死亡现象到无纠缠死亡现象的转化,从而抑制纠缠突然死亡现象的发生。探究了泄漏腔情形下三原子GHZ型和W型纠缠态在演化过程中的纠缠稳健性,得到了三原子GHZ型和W型纠缠态在动力学过程中纠缠稳健性最强的有效原子-腔场相互作用模型。     

利用纠缠交换制备原子-原子最大纠缠态

基于腔量子电动力学(QED)提出一种利用两对纠缠的级联型三能级原子与单模腔场系统制备原子-原子最大纠缠态的简单方案,最初两原子之间、两腔场之间互不纠缠,使其中一个原子与一个腔场发生作用,即纠缠交换,该过程仅需对单个腔场态测量就可实现从未有直接作用的两个原子之间的纠缠,精确控制原子与腔场的相互作用时间可获得具有最大保真度的纠缠态.该方案可以延长腔的有效泄漏时间,从而能有效克服光腔的消相干的影响,这样大大降低了系统对腔的品质的要求.     

利用双光子J-C模制备三原子的W纠缠态

提出了利用双光子J-C模制备三原子W纠缠态的方案。阐明了通过控制原子腔场的相互作用时间便能获得所制备的态。还指出利用这个模型制备W态比制备GHZ态更优越。此外，就腔QED技术对方案的实验实现作了分析。     

利用腔QED技术控制传输任意两原子态

我们提出一个利用腔QED技术控制传输任意两原子态的方案.在此方案中,我们选择一个GHZ态和一个EPR对作为量子通道.在控制者的帮助下,发送者可以把量子信息传送给接收者.在传输过程中,两对原子分别与两个全同单模场相互作用,同时两对原子分别由两个全同经典场驱动.该方案对腔衰变和热场不敏感,并且传输成功的几率为1.     

用W态实现量子隐形传态的腔QED方案

本文提出一个用类W态作为纠缠通道,采用不同于文献[19]的测量基来实现量子隐形传态的腔QED方案.在这个方案里,只需要利用原子和腔场通过J-C哈密顿量发生共振相互作用,一步就可制备纠缠通道.另外,通过原子与腔场的失谐作用,利用Bell态测量,可实现概率为100%的量子隐形传态.在目前的腔QED技术条件下,该方案是可以实现的.     

基于GHZ纠缠态实现纯EPR对的双向量子隐形传态

提出了一种基于Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态进行纯EPR对双向隐形传态的方案.通过使用纠缠交换技术,通信双方Alice和Bob共享两对三粒子GHZ纠缠态来构建量子信道.方案中通过使用受控非门操作,单量子位测量以及适当的幺正操作,通信双方可以同时发送一个纯EPR对给对方.故相比仅可以传送单一量子态的方案更经济.     

利用cluster态隐形传送任意三原子W态

提出一个隐形传送任意三原子纠缠W态的方案,在此方案中,选用由四个全同的二能级原子组成的cluster态作为量子信道.研究表明,接收者基于发送者的经典信息,借助于一个附加原子,实行联合幺正变换以及单原子幺正变换,可实现三原子W态的隐形传送.该方案不受外界热场和腔场耗散的影响,不需要贝尔态测量,成功实现传送的几率为1.     

二粒子纠缠态(EPR对)的量子隐形传送

采用三粒子最大纠缠态作辅助量子信道,定义出能被Alice作联合测量的四个特殊的"GHZ"态,Bob实施简单操作,两粒子纠缠态(EPR对)的量子隐形传递顺利达成.     

利用非Bell基测量实现两粒子纠缠态的隐形传输

研究无Bell基测量的未知两粒子纠缠态的隐形传态方案。Alice需传送未知两原子纠缠态给Bob,以她和Bob的原子组成的最大纠缠GHZ态作为量子信道,通过两原子同时在一个强经典驱动场驱动下和一个单模腔场发生相互作用,产生态的演化,从而实现隐形传态。本方案可忽略腔场热作用和腔延迟作用的影响,传送成功的总几率为1。     

Generation of remote multi-photon entangled state from Einstein-Podolsky-Rosen photon pairs

We describe a protocol for generation of remote multi-photon entanglement using Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) photon pairs via entanglement swapping. According to the requests of users, Quantum Switch (QS) can prepare three-photon W entangled states or Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states based on independent, spatially separated EPR pairs among three distant users. Only Bell states measurement (BSM) is needed utilizing a CPHASE gate and PAs. This protocol can also generate remote N-photon GHZ entangled states.     

利用单个三粒子最大GHZ态或两个EPR态隐形传送任意三粒子GHZ态

提出利用单个三粒子最大Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ)态或两个Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)态作为量子信道确定性隐形传送任意三粒子GHZ态的两个方案，并将方案推广至隐形传送任意n(n≥4)粒子GHZ态的情况.讨论了量子信道受噪声影响时隐形传态的保真度.研究发现，当作为量子信道的单个三粒子最大GHZ态受到噪声影响时，隐形传态的保真度仅与量子信道的纠缠度有关，而当作为量子信道的两个EPR态受到噪声影响时，隐形传态的保真度不仅与量子信道的纠缠度有关，还与待传送态的纠缠度有关.所提出的方案具有节省量子信道纠缠资源的特点. 关键词： 隐形传态 三粒子Greenberger-Horne-Zeilinger态 量子逻辑门 保真度     

Probabilistic Controlled Teleportation of a Triplet W State with Combined Channel of Non-Maximally Entangled Einstein-Podolsky-Rosen and Greenberger-Horne-Zeilinger States

A scheme for probabilistic controlled teleportation of a triplet W state using combined non-maximally entangled channel of two Einstein-Podolsky-Rosen （EPR） states and one Creenberger-Horne-Zeilinger （CHZ） state is proposed. In this scheme, an （m ＋ 2）-qubit CHZ state serves not only as the control parameter but also as the quantum channel. The m control qubits are shared by m supervisors. With the aid of local operations and individual measurements, including Bell-state measurement, Von Neumann measurement, and mutual classical communication etc., Bob can faithfully reconstruct the original state by performing relevant unitary transformations. The total probability of successful teleportation is only dependent on channel coefficients of EPR states and GHZ, independent of the number of supervisor m. This protocol can also be extended to probabilistic controlled teleportation of an arbitrary N-qubit state using combined non-maximally entangled channel of N- 1 EPR states and one （m ＋ 2）-qubit GHZ.     

在热腔中产生多原子GHZ态的方法

我们提出了一个在热腔中产生多原子GHZ态的方法来检验量子非定域性。在这个方法中,三个原子被同时送入一个热腔中,它们初始时处于相同的态。这个方法既对腔的衰减不敏感又对热场不敏感,这为检验量子力学的基本方面提供了新的前景。     

基于腔QED的隐形传送四比特团簇类态方案

本文提出了一个基于腔QED的隐形传送四比特团簇类态方案,在该方案中选用两个GHZ纠缠对作为量子通道,通过对原子和腔场的大失谐作用以及外加强经典场的辅助,可以制备纠缠的量子通道,完成联合的三粒子测量,成功地实现隐形传送四比特团簇类态。结果还表明,此方案不受腔场退相干和热场的影响.     

New Quantum Key Distribution Scheme Based on Random Hybrid Quantum Channel with EPR Pairs and GHZ States

A theoretical quantum key distribution scheme based on random hybrid quantum channel with EPR pairs and GHZ states is devised. In this scheme, EPR pairs and tripartite GHZ states are exploited to set up random hybrid quantum channel. Only one photon in each entangled state is necessary to run forth and back in the channel. The security of the quantum key distribution scheme is guaranteed by more than one round of eavesdropping check procedures. It is of high capacity since one particle could carry more than two bits of information via quantum dense coding.     

远程制备双原子纠缠态

提出一种远程制备双原子纠缠态的方案,该方案基于两个原子与单模腔场的同时非共振相互作用.由于双粒子纠缠态比三粒子纠缠态容易制备,方案用两对双原子纠缠态作为量子通道.Alice 拥有的两个相同原子同时与一单模腔场非共振相互作用.Alice已知她要制备的纠缠态,她选择适当的相互作用时间、测量她所拥有的两个原子并通过经典通道通知Bob.Bob引入一个相同的辅助原子和一个单模腔场来实现方案.方案对腔场状态和腔损耗不敏感,基于当前的腔QED 技术,方案能在实验上实现.该方案有望在量子信息过程中有重要的应用价值.