山西大学, 理论物理研究所 山西 太原 030006
本文基于与各自的级联环境相互耦合的两量子比特系统, 详细讨论了弱、强耦合体系下量子比特与腔之间的耦合强度κ以及腔频率与库的中心频率之间的失谐量δ对Bell非定域性和量子相干动力学的影响。结果表明: 在两种耦合体系中, 均存在Bell非定域性猝死现象, 且Bell非定域性的存活时间或量值随κ和δ的改变而改变。相比之下, 量子相干展现了塌缩、复苏等行为, 复苏的峰值随κ和δ的增大而增大。此外, 我们进一步考察了量子弱测量和测量反转操作对Bell非定域性和量子相干的有效调制作用, 获得一些有意义的结果。
Bell非定域性 量子相干 弱测量 级联环境 Bell non-locality quantum coherence weak measurement hierarchical environment
1 南京邮电大学理学院, 江苏省新能源技术工程实验室, 江苏 南京 210003
2 南京邮电大学信号处理与传输研究院, 江苏 南京 210003
量子非定域性是量子信息处理的重要资源。最近, I3322 不等式作为判别量子非定域性的标准引起了广泛关注。考虑实际检验过程中的非理想因素, 利用 MATLAB 数值仿真方法, 详细研究了单一纠缠态、混合纠缠态以及噪声信道等对该不等式量子违背的影响。研究发现对单一纠缠态, 当纠缠度大到一定程度, 不等式才能被违背; 对混合纠缠态, 在较大参数范围内, 不等式也能被违背; 得到 两 Kraus 算子表示的信道影响下不等式违背与不违背在噪声参数空间的相图。这些结果对基于 I3322 不等式的量子信息处理技术的应用有一定理论意义。
量子信息 非定域性 Bell 型不等式 最大量子违背 量子噪声信道 quantum information non-locality Bell-like inequality maximum quantum violation quantum noise channel
量子纠缠起源于Einstein-Podolsky-Rosen佯谬, 其本质来自于对物质之间的相互作用的定域性的认识。在量子尺度下, 当两个系统各自的 Einstein-Podolsky-Rosen 算符的总起伏低于标准量子极限时, 称这两个系统是不可分的, 即这两个系统是连续变量纠缠的。量子纠缠按照其违背测不准原理的程度分为三个类别, 分别是量子不可分、量子导引和贝尔非定域性。分别介绍了这三种不同类别的量子纠缠的概念及其相关的判据, 介绍了这几种量子纠缠的潜在应用, 并给出了基于量子导引型纠缠态的未来量子通信和量子计算可能的发展方向。
量子纠缠 非定域性 量子导引 叠加态 量子噪声 量子通信 量子计算 quantum entanglement non-localized quantum steering superposition state quantum noise quantum communication quantum computing
潍坊学院物理与光电工程学院, 山东 潍坊 261061
一组具有普适性的新型 Bell不等式能够清晰地描述三比特广义GHZ态(Generatized Greenberger-Horne-Zeilinger, GGHZ)非定域性和三体纠缠的 关系。利用高能量的飞秒激光参量转换制备了三光子GGHZ纠缠态,采用量子态层析方法计算得到 态的保真度为84%。基于制备的高保真度三光子GGHZ态测量了新型Bell算符和Bell不等式,得到了 和理论一致的结果,并实验验证了Das提出的理论。实验结果表明新Bell不等式对定域实 在论的违背随GGHZ态纠缠度增加而单调增加, GGHZ态的非定域性与三体纠缠程度直接相关。
量子光学 量子纠缠 非定域性 参量下转换 Bell不等式 quantum optics quantum entanglement nonlocality parametric down conversion Bell inequality
潍坊学院物理与光电工程学院, 山东 潍坊 261061
利用非线性晶体的II型参量下转换和极化后选择方法,制备了高品质的极化双光子纠缠态。 在双光子纠缠系统中实验测量了Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH)和Cavalcanti-Bell (C-B)不等式对定域实在论的违背,得到CHSH、C-B不等式的值分别为2.64±0.021、2.75±0.019。 利用线性光学器件模拟了量子信道中的比特翻转噪声,实验研究了CHSH型不等式在比特翻转噪声环 境下的稳健性,结果表明在比特翻转噪声环境中C-B比CHSH不等式对噪声具有更强的稳健性,为进 一步研究纠缠在量子信息处理中的应用提供了实验支持。
量子光学 量子纠缠 非定域性 参量下转换 CHSH不等式 C-B不等式 quantum optics quantum entanglement nonlocality parametric down conversion Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality Cavalcanti-Bell inequality
1 潍坊学院 山东省多光子纠缠与操纵重点实验室
2 物理与光电工程学院，山东 潍坊 261061
利用制备的三光子偏振广义Greenberger-Horne-Zeilinger纠缠态，测量了三体纠缠度、Svetlichny不等式和广义Greenberger-Horne-Zeilinger态的密度矩阵.根据密度矩阵计算了三体纠缠度，测量得到了广义Greenberger-Horne-Zeilinger纠缠态的纠缠和非定域性之间的关系.结果表明：在实验误差范围内，三体纠缠度的实验测量值和理论值一致；Svetlichny算符的期望值和理论计算结果具有较好的一致性；体系非定域特性和体系的纠缠程度密切相关，当纠缠度减小时，非定域性减弱.
量子纠缠 广义GHZ纠缠态 Svetlichny算符 非定域性 Quantum entanglement Generalized GHZ entangled states Svetlichny inequality Nonlocality
湖北科技学院电子与信息工程学院, 湖北 咸宁 437100
基于二维非定域非线性介质中的库默模型，研究了库默孤子的传输特性。分析发现，存在一群二维库默高斯孤子簇，如环形孤子、项链孤子和半月形孤子。数值模拟表明高斯孤子和环形孤子是稳定的，其他孤子是不稳定的；并且非线性调制系数、调制深度等参数对孤子传播特性有着重要的影响，随着它们的增加，孤子的稳定性增加。
光纤光学 强非定域性 空间孤子 库默函数 激光与光电子学进展
2013, 50(4): 040602
潍坊学院物理与电子科学学院，山东 潍坊 261061
计算了三体W态的Svetlichny不等式,给出了W态非定域性的解析表达式, 讨论了W态的剩余纠缠。结果表明三体W态有着独特的共生纠缠和非定域特性,为进一步研究W态各量子比特 之间的纠缠特性以及纠缠动力学提供了理论依据。
量子光学 W态 剩余纠缠 Svetlichny不等式 非定域性 quantum optics W states three body entanglement Svetlichny inequality nonlocality
1 上海交通大学物理系, 上海 200240
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
通过研究畴壁切伦科夫倍频，发现畴壁存在巨大增强的非线性系数。由此造成的畴壁“定域性”使其可以对非线性极化波产生相速度调制，进而影响切伦科夫倍频。提出并证实了极限切伦科夫倍频的存在，并分析了它和准相位匹配倍频产生的区别。
非线性光学 铁电晶体畴壁 切伦科夫倍频 定域性 相速度调制
Author Affiliations
Abstract
College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350002, China
The Bell-nonlocality of two initially entangled macroscopic fields in the double Jaynes-Cummings model is investigated. Moreover, the process by which detuning between the atomic transition frequency and the field frequency affects the evolution of the Bell-nonlocality of two macroscopic fields is studied. The effect of the disparity between the two coupling strengths is discussed.
贝尔非定域性 宏观场 失谐量 270.1670 Coherent optical effects 270.2500 Fluctuations, relaxations, and noise Chinese Optics Letters
2011, 9(7): 072702
