1 福州理工学院 文理学院,福州 350000
2 福建医科大学 基础医学院,实验教学中心,福州 350122
我们提出一个方案,在星型耦合腔QED网络中一步实现任意两个非直接耦合光腔中原子的两比特量子相位门操作。该操作是通过虚光子交换技术,使两个非直接耦合光腔中的原子与星型网络中心光腔中的辅助原子形成有效的非对称海森堡XY模型。通过数值模拟验证了方案的可行性。在系统的整个演化过程中腔模始终处于真空态,并且原子不被激发,原子的自发辐射与腔的衰减得到有效抑制,通过数值求解主方程可以证明操作对耗散不敏感。
星型耦合腔QED网络 海森堡XY模型 量子相位门 Star-type cavity QED network Heisenberg XY model Quantum phase gate
研究了光子晶体腔链中任意两奇数节点间量子态传输及相位门实现的问题。发现在绝热条件下,通过求解原子和光子晶体腔链耦合模型的暗态,可实现一维光子晶体耦合腔链中两个腔之间二维量子态的传输及可控相位门。在量子态传输的过程中若原子与腔的耦合强度足够大,腔的激发态的布居数小到可以被忽略。最后讨论了腔链的长度与相位门保真度的关系以及腔链的长度、初态的制备、腔的衰减、原子与腔的耦合强度对量子态传输保真度的影响。
光子晶体腔链 量子态传输 暗态 相位门 photonic crystal cavity chain quantum state transfer dark state phase gate
福州大学 物理与信息工程学院,福建 福州 350116
基于绝热捷径技术,我们提出了一个通过设计共振脉冲,仅用一个操作步骤便实现两原子相位门的理论方案。我们讨论了原子自发辐射和腔中光子泄漏对方案的影响,数值结果表明当前方案对上面的两种耗散效应和试验参数的误差都具有鲁棒性。此外,本方案所需的演化时间非常短并且在整个演化过程中都不需要额外引入复杂的脉冲。因此,这个方案在当前实验条件下是比较容易实现的。
相位门 基于不变量的反向设计 量子绝热捷径 phase gate invariant-based inverse engineering shortcuts to adiabatic passage
河南科技大学物理工程学院,洛阳市光电功能材料重点实验室,河南 洛阳 471003
在循环三腔-原子系统中,采用旋波近似,得到有效哈密顿量,进而实现了三比特量子相位门。在操作过程中,原子和腔模分别处于基态和真空态,相位门不受退相干效应的影响。为相位门的实现、网络量子信息处理和集成量子计算提供了可行的方案。
虚拟激发 腔-原子系统 量子相位门 旋波近似 Virtual excitation Cavity-atom system Quantum phase gate the Rotating wave approximation
阜阳师范学院物理与电子科学学院, 安徽 阜阳 236029
提出了一个利用离子阱系统实现三比特量子控制相位门的方案。在这个方案里，只需对囚禁离子辅以单比特旋转操作并与激光发生共振相互作用便可实现三比特控制相位门。 相比其他文献中控制相位门的实现方案，此方案的优势在于所用的步骤更为简便易行。另外，此方案不需要任何测量。
量子信息 量子相位门 离子阱 共振 quantum information quantum phase gate trapped ions resonance
中南大学物理科学与技术学院, 湖南 长沙 410083
提出了一个实现两离子量子逻辑门的简单方案。本方案使用了两个囚禁于线性阱的三能级离子。本方案不使用振动模作为数据总线,仅需要激光与离子的单个相互作用,因而相互作用时间变短,这点从退相干的角度看是很重要的,而且本方案对振动模的加热不敏感。
相位门 热囚禁离子 quantum phase gate hot trapped ions
提出了一个实现处在不同光学腔中的远距离原子之间的量子受控相位门方案，通过利用光子的稳定性和原子-光子在光学腔中的强耦合作用, 得到了不同原子间的 幺正演化操作。该方案不受腔中光子衰减和原子自发辐射产生的消相干影响, 使受控相位门操作具有高保真度。
量子光学 受控相位门 腔量子电动力学 消相干 quantum optics controlled-phase gate cavity quantum electrodynamics decoherence
提出两个概率隐形传态方案, 这两个方案都是以一个四粒子cluster 非最大纠缠态作为量子信道来实现未知两粒子纠缠态的隐形传态。 在第一个方案中传送的是一个特殊的两粒子纠缠态, 此纠缠态可以实现一定的概率传输,此概率由cluster 态中 绝对值较小的两个系数决定。在第二个方案中,传送的是任意两粒子纠缠态, 与第一方案相比,Bob除了需要实施幺正变换外,还要实施量子控制相位门才能重建被传送的纠缠态。 使用非最大纠缠cluster态作为量子信道可以节约更多的纠缠资源和经典信息。
量子光学 概率隐形传态 cluster态 Bell态测量 幺正变换 量子控制相位门 quantum optics probabilistic teleportation cluster state Bell state measurement unitary transformation quantum controlled phase gate
1 南昌工程学院 理学系,江西 南昌 330099
2 中国科学技术大学 近代物理系,安徽 合肥 230026
我们对已存在的在离子阱体系中产生簇态的方案进行修改。本文中提出的方案是基于Bell态和控制相位门(cz门)的实现。通过Bell态和控制相位门,我们就可以产生4比特(qubit)以及6比特的簇态。
离子阱 簇态 控制相位门 ion-trap cluster states controlled phase gates
Author Affiliations
Abstract
Shandong Vocational and Trade College, Jining 2720172 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800
We propose a new repeat-until-success (RUS) measurement-based scheme to implement quantum controlled phase gates according to the effect of dipole-induced-transparency (DIT) in a cavity and single-photon interference at a 50:50 beam-splitter. In our scheme, the DIT effect can appropriately attach a photon to the state of the dipoles according to their initial state, and in this way, a suitably encoded dipole-photon state is thus prepared. The measurement of the photon after it passing through a 50:50 beam-splitter can project the encoded matter-photon state to either a desired phase gate operation for the matter qubits or to their initial states. The recurrence of the initial state permits us to implement the desired entangling gate in a RUS way.
偶极子诱导透明现象 光子分束器单光子干涉 受控相位门 270.5585 Quantum information and processing 230.1360 Beam splitters 040.5160 Photodetectors Chinese Optics Letters
2009, 7(1): 0182
