量子力学新进展

1 量子信息启发的量子统计和热力学若干问题研究

摘要

1.1 引言

1.2 量子热力学的基本观念

1.3 量子热机的微观模型i--平衡态情形

1.4 量子热机的微观模型ii--非平衡态情形

1.5 麦克斯韦妖、量子热机及热力学第二定律

1.6 从量子纠缠看量子统计热力学和量子相变

1.7 小结

附录 横场伊辛模型的洛克斯密特回波

参考文献

2 基于自旋heisenberg相互作用的量子信息处理

摘要

2.1 量子信息概述

2.2 实现量子信息处理的物理方案

2.3 基于自旋heisenberg相互作用的量子信息处理

2.4 纠缠的量子热机

2.5 小结

参考文献

3 混态几何相位

摘要

3.1 引言

3.2 纯态几何相位

3.3 混态几何相位

3.4 两体系统的几何相位

3.5 开放系统的几何相位

3.6 非对角几何相位

3.7 非线性量子系统的berry相位

3.8 结束语

参考文献

4 单光子态的产生、测量及应用

摘要

4.1 引言

4.2 单光子态的定义和性质

4.3 单光子态的重要意义和应用

4.4 单光子态的测量

4.5 单光子态的产生途径

4.6 总结与展望

参考文献

5 双光子干涉的量子本性

5.1 引言

5.2 双光子干涉的基本知识

5.3 双光子干涉研究的实验进展

5.4 理论预备知识

5.5 相同偏振双光子分束器干涉

5.6 任意偏振双光子分束器干涉

5.7 空间模式双光子分束器干涉

5.8 结束语

参考文献

6 广义量子干涉原理及对偶量子计算机

摘要

6.1 引言

6.2 计算机

6.3 广义量子干涉原理

6.4 量子分波与量子合波运算，一个比特的对偶计算机

6.5 对偶计算机和对偶并行性

6.6 对偶计算机的实现方案：对偶计算模式

6.7 对偶计算机的数学理论结构

6.8 量子计算机的一般形式的对偶模式和广义对偶门

6.9 在量子计算机上实现的对偶模式定点搜索算法

6.10 小结

参考文献

7 量子纠缠判据、纠缠度量及隐形传态保真度的计算

摘要

7.1 引言

7.2 量子态的可分性判据与标准形

7.3 concurrence的上下界

7.4 fully entangled fraction与纠缠提纯

7.5 小结

参考文献

8 纠缠纯化与浓缩

摘要

8.1 引言

8.2 理想条件下的纠缠纯化模型

8.3 基于线性光学元件的光量子系统纠缠纯化模型

8.4 基于非线性光学的可循环调用的纠缠纯化模型

8.5 确定纠缠纯化模型

8.6 纠缠浓缩方案简介

8.7 电子系统的纯化与浓缩

8.8 小结与展望

参考文献

9 量子克隆

摘要

9.1 引言

9.2 分立量子系统的确定性克隆

9.3 概率量子克隆及其应用

9.4 小结

参考文献

10 联合噪声下的量子通信

摘要

10.1 引言

10.2 基于宇称检测的量子避错通信

10.3 引入时间自由度的量子避错传输模型

10.4 任意单光子态的自避错传输

10.5 基于退相干无关子空间的容错量子通信

10.6 引入模式自由度的量子通信

10.7 联合噪声下的纠缠分发方案

10.8 小结

参考文献

本书由10个专题组成，从多个角度对量子力学近年来的发展进行了评述，内容涉及量子信息启发的量子统计和热力学若干问题研究，基于自旋Heisenberg相互作用的量子信息处理，混态几何相位，单光子态的产生、测量及应用，双光子干涉的量子本性，广义量子干涉原理及对偶量子计算机，量子纠缠判据、纠缠度量及隐形传态保真度的计算，纠缠纯化与浓缩，量子克隆，联合噪声下的量子通信等方面。作者是国内活跃于量子力学各研究领域的专家和学者。本书适合从事量子力学和量子信息学研究的科技人员、大学物理教师、研究生和高年级本科生阅读参考。