量子纠缠态和图积态的研究

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研究了量子信息中束缚纠缠态的构造及应用、纠缠态的检测和图积态的可分性.对任意子系统而言通过局部运算和经典通信的方法都不可提纯的纠缠态称为束缚纠缠态.首先,构造了2(@)n和n(@)n两体量子系统上的束缚纠缠态,并给出了一个具体的例子来作为束缚纠缠态的一个应用.以2(@)4量子系统上的束缚纠缠态为例,通过计算此束缚纠缠态在传输中的保真度是小于2/3的,从而证明了束缚纠缠态在传输中不能比经典通讯提供更好的保真度.然后,以SU(n)群的生成元为基础,给出了2(@) d和M(@)N量子系统上纠缠测量的一些不等式.任意不满足此不等式的态均为纠缠态.因此,这些不等式不仅是一个判别任意维两体混合态纠缠的充分条件,而且还是检测纠缠态的一个实验方法.分别以2(@)2系统上的Werner态、2(@)3系统上的混合态和3(@)3系统上的Horodecki态为例子,证明了这些不等式在选取合适的测量算子后能够很好的检测量子态的纠缠.最后,构造了两类广义的图积态,并研究了这两类态的可分性.先是给出任意维两体量子系统上,与复边权有向图积的拉普拉斯矩阵相关联的密度矩阵是部分转置半正定且可分的.为了更好地描述这一类图积态,依次给出了2(@)3、2(@) n、n(@) n和m(@)n量子系统上的图积态.其次证明了与复顶点权有向图积的拉普拉斯矩阵相关联的密度矩阵是纠缠态.并且为了更具体地描述这一类图积态,给出了2(@)3、2(@)n、 n(@)n和m(@)n量子系统上的图积态.
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