非厄米量子系统中非经典效应的增强与保护研究

发布时间：2025-04-11 00:31

　　非经典效应是指量子系统之间的相互作用所导致的许多不同于经典物理的奇特量子效应,如:量子纠缠、量子失协、量子相干性、量子速度极限、原子压缩效应、量子Fisher信息等。这些非经典效应作为可被有效利用的物理资源在量子光学与量子信息学等研究领域中有着广阔的应用前景,因此受到了研究者们的广泛关注。然而,目前在非经典效应的产生上存在两个重要问题:一是单靠量子系统之间的相互作用所产生的非经典效应的强度较弱;二是由于量子系统不可避免地与周围环境发生相互作用,导致量子系统的退相干,使量子系统的非经典效应容易遭到破坏。因此,如何增强量子系统的非经典效应,如何抑制量子系统的退相干,保护量子系统的非经典效应免受量子噪声的影响,一直是量子光学与量子信息学研究领域人们关注的难点问题。另一方面,在量子力学的传统研究中,描述量子系统的哈密顿量必须由厄米算符表示,这是为了确保系统哈密顿量的本征值为实数,并且确保系统的时间演化具有幺正性。近年来,随着非厄米量子理论逐渐系统化,关于非厄米量子系统量子特性的研究也引起了人们的广泛关注。那么,能否利用非厄米量子系统的特殊性质实现量子系统非经典效应的增强与保护呢?本文利用非厄米量...

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【学位级别】：博士

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第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 非经典效应
        1.2.1 量子纠缠
        1.2.2 量子失协
        1.2.3 量子相干性
        1.2.4 量子速度极限
        1.2.5 原子压缩效应
        1.2.6 量子Fisher信息
    1.3 非厄米量子理论
        1.3.1 PT对称量子理论
        1.3.2 赝厄米量子理论
        1.3.3 非厄米动力学
        1.3.4 非厄米量子系统
第二章 非厄米操作下两量子比特纠缠系统量子关联的增强与保护
    2.1 引言
    2.2 物理模型
    2.3 通过非厄米操作增强与保护系统量子关联
        2.3.1 Case Ⅰ:初态为纠缠纯态
        2.3.2 Case Ⅱ:初态为纠缠混合态
    2.4 本章小结
第三章 非厄米操作下振幅阻尼噪声中两量子比特纠缠系统量子相干性的完全恢复
    3.1 引言
    3.2 物理模型
    3.3 通过非厄米操作完全恢复系统量子相干性
    3.4 本章小结
第四章 非厄米二能级系统的量子速度极限时间
    4.1 引言
    4.2 物理模型
    4.3 非厄米系统的量子速度极限时间
        4.3.1 Case Ⅰ:初态为纯态
        4.3.2 Case Ⅱ:初态为混合态
    4.4 本章小结
第五章 非厄米操作下二能级原子的持续最佳熵压缩
    5.1 引言
    5.2 物理模型
    5.3 通过非厄米操作产生原子持续最佳熵压缩
        5.3.1 Case Ⅰ:初态为激发态
        5.3.2 Case Ⅱ:初态为叠加态
    5.4 本章小结
第六章 非厄米操作与去极化作用下二能级系统的量子Fisher信息
    6.1 引言
    6.2 物理模型
    6.3 通过非厄米操作增加系统量子Fisher信息
    6.4 本章小结
第七章 总结和展望
参考文献
致谢
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本文编号：4039224