连续变量系统对KCBS不等式的最大破坏

论文摘要

本论文是基于连续变量系统的量子互文性的研究,量子互文性是指在一个大于两维的量子系统中,任意可观测量的值与与之相容的其它可观测量的测量有关。量子互文是量子测量与经典测量的本质区别。随着量子信息科学的发展,量子互文性可作为重要的量子资源应用于在各类量子信息处理;同时量子互文性还是容错量子计算的重要资源,它可以加快容错量子计算的速度。量子互文性的研究可加深人们对量子世界的认识,还可为量子互文的应用提供理论支持。量子信息的大多数概念最初都在分离变量系统提出和发展,近年来量子隐形传态、量子纠错、量子计算、纠缠纯化和克隆也在连续变量系统提出,因此在研究连续变量系统的互文性有重大的意义和价值。论文是以相干态为例来讨论连续变量系统的量子互文性。在近代物理学中,相干态是一个重要的概念。在理论上,相干态是最接近经典电磁场的量子态,并且是完全相干的量子态,因此在研究经典和量子界限的相关课题上具有着重要意义。应用上,相干态作为连续变量量子态,在量子密集编码、量子密钥分发、远程量子通信等方面有潜在的价值。所以无论是在基础量子理论研究方面还是在实用性层面,相干态都具有重要的研究意义和代表性。通常通过证明KS不等式的破坏来证明量子互文性。本论文主要选择KCBS不等式研究连续变量系统量子互文性,原因在于KCBS不等式只需要三维希尔伯特空间内的5个可观测量便可证明量子互文性,是目前已知的最简单的KS证明方案;同时KCBS不等式满足所有的非互文隐变量模型,所以它也是最基本的KS不等式。本论文的的主要构造了KCBS不等式要求的5个循环垂直的测量方向,并利用相干态作为被测态,得到了两点结论:第一,对于任意一个相干态,总可以找到一组测量方案,使之对KCBS不等式实现最大破坏,并且这些测量方案之间满足一个幺正变换。第二,找到一组单一测量方案,使得当α>2.16时,相干态对KCBS不等式的最大破坏具有鲁棒性。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张瑞瑞

导师: 张涵

关键词: 量子互文性,不等式,连续变量系统,相干态

来源: 南京大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 南京大学

分类号: O413

总页数: 56

文件大小: 3400K

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