搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

从离散Wigner函数的角度探讨量子相干性度量

林银 黄明达 於亚飞 张智明

从离散Wigner函数的角度探讨量子相干性度量

林银, 黄明达, 於亚飞, 张智明
PDF
导出引用
导出核心图
  • 量子相干性是量子信息处理的基本要素,在量子计算中扮演着重要的角色.为了便于讨论量子相干性在量子计算中的作用,本文从离散Wigner函数角度对量子相干性进行了探讨.首先对奇素数维量子系统的离散Wigner函数进行了分析,分离出表征相干性的部分,提出了一种可能的基于离散Wigner函数的量子相干性度量方法,并对其进行了量子相干性度量规范的分析;同时也比较了该度量与l1范数相干性度量之间的关系.重要的是,这种度量方法能够明确给出量子相干性程度与衡量量子态量子计算加速能力的负性和之间不等式关系,由此可以解析地解释量子相干性仅是量子计算加速的必要条件.
      通信作者: 於亚飞, yfyuks@hotmail.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金重大项目(批准号:91121023)、国家自然科学基金(批准号:11574092,61378012,60978009)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB921804)和教育部长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT1243)资助的课题.
    [1]

    Aberg J 2006 arXiv:quant-ph/0612146v1

    [2]

    Baumgratz T, Cramer M, Plenio M B 2014 Phys. Rev. Lett. 113 140401

    [3]

    Girolami D 2014 Phys. Rev. Lett. 113 170401

    [4]

    Streltsov A, Singh U, Dhar H S, Bera M N, Adesso G 2015 Phys. Rev. Lett. 115 020403

    [5]

    Yuan X, Zhou H Y, Cao Z, Ma X F 2015 Phys. Rev. A 92 022124

    [6]

    Shao L H, Xi Z J, Fan H, Li Y M 2015 Phys. Rev. A 91 042120

    [7]

    Xi Z J, Li Y M, Fan H 2015 Sci. Rep. 5 10922

    [8]

    Yao Y, Xiao X, Ge L, Sun C P 2015 Phys. Rev. A 92 022112

    [9]

    Wootters W K 1987 Ann. Phys. 176 1

    [10]

    Gibbons K S, Hoffman M J, Wootters W K 2004 Phys. Rev. A 70 062101

    [11]

    Cormick C, Galvao E F, Gottesman D, Paz J P, Pittenger A O 2006 Phys. Rev. A 73 012301

    [12]

    Galvao E F 2005 Phys. Rev. A 71 042302

    [13]

    Buot F A 1974 Phys. Rev. B 10 3700

    [14]

    Gross D 2006 J. Math. Phys. 47 122107

    [15]

    Baron T 2009 EPL 88 10002

    [16]

    Zhu H J 2016 Phys. Rev. Lett. 116 040501

    [17]

    Veitch V, Ferrie C, Gross D, Emerson J 2012 New J. Phys. 14 113011

    [18]

    Veitch V, Mousavian S A H, Gottesman D, Emerson J 2014 New J. Phys. 16 013009

    [19]

    Galvao E F 2005 Phys. Rev. A 71 042302

    [20]

    Mari A, Eisert J 2012 Phys. Rev. Lett. 109 230503

    [21]

    Pashayan H, Wallman J J, Bartlett S D 2015 Phys. Rev. Lett. 115 070501

    [22]

    Zhang Z M 2015 Quantum Optics (Beijing: Science Press) pp111-116 (in Chinese) [张智明 2015 量子光学 (北京: 科学出版社) 第111-116页]

    [23]

    Vedral V, Plenio M B 1998 Phys. Rev. A 57 1619

    [24]

    Plenio M B, Virmani S 2007 Quantum Inf. Comput. 7 1

    [25]

    Vedral V, Plenio M B, Rippin M A, Knight P L 1997 Phys. Rev. Lett. 78 2275

    [26]

    Lee C W, Jeong H 2011 Phys. Rev. Lett. 106 220401

    [27]

    Cormick C, Paz J P 2006 Phys. Rev. A 74 062315

    [28]

    Thew R T, Nemoto K, White A G, Munro W J 2002 Phys. Rev. A 66 012303

  • [1]

    Aberg J 2006 arXiv:quant-ph/0612146v1

    [2]

    Baumgratz T, Cramer M, Plenio M B 2014 Phys. Rev. Lett. 113 140401

    [3]

    Girolami D 2014 Phys. Rev. Lett. 113 170401

    [4]

    Streltsov A, Singh U, Dhar H S, Bera M N, Adesso G 2015 Phys. Rev. Lett. 115 020403

    [5]

    Yuan X, Zhou H Y, Cao Z, Ma X F 2015 Phys. Rev. A 92 022124

    [6]

    Shao L H, Xi Z J, Fan H, Li Y M 2015 Phys. Rev. A 91 042120

    [7]

    Xi Z J, Li Y M, Fan H 2015 Sci. Rep. 5 10922

    [8]

    Yao Y, Xiao X, Ge L, Sun C P 2015 Phys. Rev. A 92 022112

    [9]

    Wootters W K 1987 Ann. Phys. 176 1

    [10]

    Gibbons K S, Hoffman M J, Wootters W K 2004 Phys. Rev. A 70 062101

    [11]

    Cormick C, Galvao E F, Gottesman D, Paz J P, Pittenger A O 2006 Phys. Rev. A 73 012301

    [12]

    Galvao E F 2005 Phys. Rev. A 71 042302

    [13]

    Buot F A 1974 Phys. Rev. B 10 3700

    [14]

    Gross D 2006 J. Math. Phys. 47 122107

    [15]

    Baron T 2009 EPL 88 10002

    [16]

    Zhu H J 2016 Phys. Rev. Lett. 116 040501

    [17]

    Veitch V, Ferrie C, Gross D, Emerson J 2012 New J. Phys. 14 113011

    [18]

    Veitch V, Mousavian S A H, Gottesman D, Emerson J 2014 New J. Phys. 16 013009

    [19]

    Galvao E F 2005 Phys. Rev. A 71 042302

    [20]

    Mari A, Eisert J 2012 Phys. Rev. Lett. 109 230503

    [21]

    Pashayan H, Wallman J J, Bartlett S D 2015 Phys. Rev. Lett. 115 070501

    [22]

    Zhang Z M 2015 Quantum Optics (Beijing: Science Press) pp111-116 (in Chinese) [张智明 2015 量子光学 (北京: 科学出版社) 第111-116页]

    [23]

    Vedral V, Plenio M B 1998 Phys. Rev. A 57 1619

    [24]

    Plenio M B, Virmani S 2007 Quantum Inf. Comput. 7 1

    [25]

    Vedral V, Plenio M B, Rippin M A, Knight P L 1997 Phys. Rev. Lett. 78 2275

    [26]

    Lee C W, Jeong H 2011 Phys. Rev. Lett. 106 220401

    [27]

    Cormick C, Paz J P 2006 Phys. Rev. A 74 062315

    [28]

    Thew R T, Nemoto K, White A G, Munro W J 2002 Phys. Rev. A 66 012303

  • [1] 印建平, 朱士群, 高伟建, 王育竹. 双模激光场的二阶量子相干性及其时谱特性. 物理学报, 1995, 44(1): 72-79. doi: 10.7498/aps.44.72
    [2] 贺志, 李莉, 姚春梅, 李艳. 利用量子相干性判定开放二能级系统中非马尔可夫性. 物理学报, 2015, 64(14): 140302. doi: 10.7498/aps.64.140302
    [3] 叶世强, 陈小余. 基于量子相干性的四体贝尔不等式构建. 物理学报, 2017, 66(20): 200301. doi: 10.7498/aps.66.200301
    [4] 伊天成, 丁悦然, 任杰, 王艺敏, 尤文龙. 具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的XY模型的量子相干性. 物理学报, 2018, 67(14): 140303. doi: 10.7498/aps.67.20172755
    [5] 杨阳, 王安民, 曹连振, 赵加强, 逯怀新. 与XY双自旋链耦合的双量子比特系统的关联性与相干性. 物理学报, 2018, 67(15): 150302. doi: 10.7498/aps.67.20180812
    [6] 郝三如, 王麓雅. 用外加驱动场压缩有热槽相互作用二态量子系统的退相干性. 物理学报, 2000, 49(4): 610-614. doi: 10.7498/aps.49.610
    [7] 叶晨光, 张 靖. 利用PPKTP晶体产生真空压缩态及其Wigner准概率分布函数的量子重构. 物理学报, 2008, 57(11): 6962-6967. doi: 10.7498/aps.57.6962
    [8] 孟祥国, 王继锁, 梁宝龙. 增光子奇偶相干态的Wigner函数. 物理学报, 2007, 56(4): 2160-2167. doi: 10.7498/aps.56.2160
    [9] 蓝海江, 庞华锋, 韦联福. 多光子激发相干态的Wigner函数. 物理学报, 2009, 58(12): 8281-8288. doi: 10.7498/aps.58.8281
    [10] 徐学翔, 张英孔, 张浩亮, 陈媛媛. N00N态的Wigner函数及N00N态作为输入的量子干涉. 物理学报, 2013, 62(11): 114204. doi: 10.7498/aps.62.114204
    [11] 范洪义, 梁祖峰. 相空间中对应量子力学基本对易关系的积分变换及求Wigner函数的新途径. 物理学报, 2015, 64(5): 050301. doi: 10.7498/aps.64.050301
    [12] 靳爱军, 王泽锋, 侯静, 郭良, 姜宗福, 肖瑞. 复自相干度度量超连续谱相干性. 物理学报, 2012, 61(15): 154201. doi: 10.7498/aps.61.154201
    [13] 孙敬文, 丁良恩, 杨庆怡, 韦联福. 增、减光子奇偶相干态的Wigner函数. 物理学报, 2005, 54(6): 2704-2709. doi: 10.7498/aps.54.2704
    [14] 宋军, 范洪义. Schwinger Bose实现下自旋相干态Wigner函数的特性分析. 物理学报, 2010, 59(10): 6806-6813. doi: 10.7498/aps.59.6806
    [15] 郭汝海, 时红艳, 孙秀冬. 用格林函数法计算量子点中的应变分布. 物理学报, 2004, 53(10): 3487-3492. doi: 10.7498/aps.53.3487
    [16] 倪光炯, 陈苏卿, 周谷声. 辐射的相干性和熵的增加. 物理学报, 1982, 31(5): 585-603. doi: 10.7498/aps.31.585
    [17] 王之江. 电磁辐射的相干性. 物理学报, 1963, 19(5): 320-335. doi: 10.7498/aps.19.320
    [18] 丁光涛. 计算加速度相关Lagrange函数的方法. 物理学报, 2009, 58(10): 6725-6728. doi: 10.7498/aps.58.6725
    [19] 张科, 李兰兰, 任刚, 杜建明, 范洪义. 量子扩散通道中Wigner算符的演化规律. 物理学报, 2020, 69(9): 090301. doi: 10.7498/aps.69.20200106
    [20] 李保民, 胡明亮, 范桁. 量子相干. 物理学报, 2019, 68(3): 030304. doi: 10.7498/aps.68.20181779
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  772
  • PDF下载量:  279
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-29
  • 修回日期:  2017-03-01
  • 刊出日期:  2017-06-05

从离散Wigner函数的角度探讨量子相干性度量

  • 1. 华南师范大学, 广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室(信息光电子科技学院), 广东省量子调控工程与材料重点实验室, 广州 510006
  • 通信作者: 於亚飞, yfyuks@hotmail.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金重大项目(批准号:91121023)、国家自然科学基金(批准号:11574092,61378012,60978009)、国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB921804)和教育部长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT1243)资助的课题.

摘要: 量子相干性是量子信息处理的基本要素,在量子计算中扮演着重要的角色.为了便于讨论量子相干性在量子计算中的作用,本文从离散Wigner函数角度对量子相干性进行了探讨.首先对奇素数维量子系统的离散Wigner函数进行了分析,分离出表征相干性的部分,提出了一种可能的基于离散Wigner函数的量子相干性度量方法,并对其进行了量子相干性度量规范的分析;同时也比较了该度量与l1范数相干性度量之间的关系.重要的是,这种度量方法能够明确给出量子相干性程度与衡量量子态量子计算加速能力的负性和之间不等式关系,由此可以解析地解释量子相干性仅是量子计算加速的必要条件.

English Abstract

参考文献 (28)

目录

    /

    返回文章
    返回