Luận án Khảo sát các tính chất, đề xuất các tiêu chuẩn đan rối và ứng dụng của một số trạng thái phi cổ điển hai và ba mode mới

Tên luận án:

KHẢO SÁT CÁC TÍNH CHẤT, ĐỀ XUẤT CÁC TIÊU CHUẨN ĐAN RỐI VÀ ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ TRẠNG THÁI PHI CỔ ĐIỂN HAI VÀ BA MODE MỚI

Ngành:

Vật lý lý thuyết và Vật lý toán

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Khảo sát các tính chất, đề xuất các tiêu chuẩn đan rối và ứng dụng của một số trạng thái phi cổ điển hai và ba mode mới" tập trung vào nghiên cứu và ứng dụng các trạng thái lượng tử phi cổ điển, vốn là nền tảng cho hệ thống thông tin lượng tử và máy tính lượng tử. Mục tiêu chính của đề tài là đề xuất được hai trạng thái phi cổ điển hai mode mới, xây dựng tiêu chuẩn đan rối mới cho hệ hai mode, làm rõ các tính chất phi cổ điển của một số trạng thái hai và ba mode mới, và đánh giá hiệu quả của quá trình viễn tải lượng tử khi sử dụng các trạng thái này làm nguồn rối. Đối tượng nghiên cứu bao gồm các trạng thái phi cổ điển hai và ba mode, các tính chất nén, phản kết chùm, phi Gauss và đan rối, cùng với các tiêu chuẩn đan rối và mô hình viễn tải lượng tử. Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là lượng tử hóa trường lần hai, thống kê lượng tử, tính số và vẽ đồ thị.

Luận án đã đạt được một số kết quả mới quan trọng. Thứ nhất, đã giới thiệu hai trạng thái phi cổ điển hai mode mới: trạng thái kết hợp cặp thêm và bớt photon hai mode (PAASTMPCS) và trạng thái kết hợp cặp chồng chất thêm và bớt photon hai mode (SPAPSPCS). Thứ hai, đề xuất tiêu chuẩn đan rối mới cho hệ hai mode dựa trên toán tử hiệu pha dạng Hermite và toán tử hiệu số hạt, được chứng minh là hiệu quả trong việc dò tìm và định lượng độ đan rối, với kết quả tương đồng tiêu chuẩn entropy tuyến tính nhưng thường cho thấy mức độ rối cao hơn ở vùng biên độ kết hợp nhỏ. Thứ ba, các tính chất phi cổ điển của các trạng thái mới (nén, phản kết chùm, phi Gauss, đan rối) đã được nghiên cứu chi tiết, cho thấy chúng có tính phi cổ điển mạnh và mức độ phi cổ điển có thể tăng cường đáng kể bằng cách điều chỉnh số lượng photon thêm vào hoặc bớt đi. Đặc biệt, các tính chất phi cổ điển bậc cao trong một số trường hợp thể hiện ưu việt hơn.

Cuối cùng, các trạng thái hai mode mới đã được sử dụng làm nguồn đan rối cho quá trình viễn tải lượng tử. Kết quả cho thấy các quá trình viễn tải này rất thành công, với độ trung thực trung bình được tăng cường và cao hơn đáng kể so với trạng thái gốc PCS khi thêm, bớt số photon. Giao thức đo các thành phần trực giao phù hợp với SPAPCS và SPAPSPCS, trong khi PAASTMPCS phù hợp với giao thức đo tổng số hạt và hiệu pha, có thể đạt độ trung thực xấp xỉ 100% khi biên độ trạng thái kết hợp được viễn tải là nhỏ. Luận án đã hoàn thành các mục tiêu đề ra và mở ra các hướng nghiên cứu tiếp theo về tính chất phi cổ điển bậc cao, mô hình thực nghiệm và ứng dụng tiêu chuẩn đan rối mới.