相移控制下自旋链中的量子态传递

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaozhu222
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实现量子态的可靠传递在量子信息处理过程扮演着十分重要的角色。随着短程量子通信研究的不断发展,利用固态物理系统实现量子态传递的方案引起了人们极大的关注。其中,量子自旋链以其本身固有的一些特性,被认为是实现量子态传递的最佳体系。本文主要研究了由Aharonov-Casher相互作用产生的相移对利用自旋链实现量子态传递过程的影响。  在一维的环形XX自旋链中,我们通过数值计算的方式研究了A-C相互作用产生的相移对量子态传递过程中接收端纠缠度及所传递量子态保真度的影响。研究发现,利用控制相移的方法可以有效抵抗信道的消相干作用,显著提高自旋链中接收端的纠缠度及所传递量子态的保真度。量子态发送端与接收端的相对位置也会影响系统纠缠度和保真度。在包含偶数个自旋格点的环形自旋链中,当发送端与接收端处在直径上相对的位置时,接收端的纠缠度和所传递量子态的保真度可以达到最大值。  许多自旋网格系统具有简单的平行链状结构,可以看作是一组平行自旋链的集合。我们参考[Burgarth D.et al.2005,Phys.Rev.A,71,052315]中利用平行自旋链进行量子态传递的方案,计算并讨论了由A-C相互作用在系统中产生的相移对环形XXZ自旋链系统传递量子态成功概率的影响。研究发现,利用控制相移的方法可以显著提高系统实现量子态传递的成功概率。特别是当单链中包含的自旋格点数目为奇数时,可以极大的提高量子态传递的成功概率。当系统中引入相移因素后,量子态的传递效率有所降低,但是在某些特定的条件下,其传递效率仍可以得到一定程度的提高。  本文的研究结果显示,控制相移的方法可以优化自旋链中量子态传递的过程,随着科技的发展,控制相移的方法在短距离量子通信领域中有着广阔的应用前景。
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