基于腔QED实现相干腔场远程控制非门和纠缠交换.pdfVIP

第 24卷 第 6期 福建师范大学学报 (自然科学版) Vo1．24 No．6 2008年 11月 JournalofFujianNormalUniversity (NaturalScienceEdition) NOV．2008 文章编号：1000—5277(2008)06—0047—04 基于腔QED实现相干腔场远程控$~tlq1和纠缠交换 陈 翔，杨榕灿，李洪才，郑世才 (福建师范大学物理与光电信息科技学院，福建福州 350108) 摘要：提出一种利用原子和腔场的控制非门实现相干态腔场远程控制非门和无Bell基测量的纠缠交换 的新方案，该方案是基于巨型三能级原子与相干态腔场的非共振相互作用．在作用过程中，腔场和原子没有 交换能量，这有效抑制 了腔场的消相干效应，并且根据当前的腔 QED技术，该方案是有可能实现的． 关键词：远程控制非门；纠缠交换；腔 QED 中图分类号：0431 文献标识码：A ImplementingRemoteControlledNotGateoftheCoherentState CavityFieldandEntanglementSwappingViaCavityQED CHEN Xiang，YANG Rong—can，LIHong—cai，ZHENG Shi—cai (SchoolofPhysicsandOptoElectronicsTechnology，FujianNormalUniversity，Fuzhou350108，China) Abstract：Proposesanew scheme ，whichiSbasedonthenon—resonanceinteractionbe— tween the虽一typethree—levelatom andthecoherentstatecavityfield。toimplementremote controlled—-notgateofthecoherentcavityfieldandentanglementswappingwithoutBell-·state measureviatheCNOT gateofatom andcavity．Inthisprocess，sincethecavityfielddoesnot exchangeenergywiththeatoms ，thusthedecoherenceduetothedecayofthecavitycanbe effectivelysuppressed．Sotheprotocolisexperimentallyfeasiblebasedonthecurrentcavity QED technique． Keywords：remotecontrolled—notgate；entanglementswapping；cavityQED 量子纠缠是量子力学最重要的特征之一L1]．它不仅被用来验证检验量子基本理论的完备性，而且在 量子信息处理过程中发挥着重要的作用，比如量子隐形传态[2]，密集编码[3]，量子密钥分配[4]，分布式 量子计算等[5]．分布式量子计算最先由Grover[5提出，而后Cirae等人L6]不断进行研究表明，这种计 算是在量子通讯网络中充当网点的一种多处理器装置．在该装置中每个处理器都只拥有-d,部分的量 子比特．为了实现这种计算，不仅必须对量子态进行转移，而且还须在通讯网络的网点间进行有效的 量子操作．由于转移量子操作比量子态的隐形传输更具有挑战性，因此吸引了众多学者L7-1引，特别是 其中的远程控制非门．更是受到大家的极大关注L7-1，原因是远程控制非门联合一系列的普适的单比 特门足够用来实现任何多比特的么正变化．在 2000年，Eisert等人L7提出了实现远程控制th3的最佳 方案，而后Huang等人L8J通过光子系统在实验上实现． 除了光子系统之外，腔QED也是实现量子信息过程的最有前途的系统之一．如实验上通过一个二 能级原子与单模腔场的共振相互作用已实现了两比特相位门[1引，理论上则提出在腔QED中实现量子 离散傅立叶变换L1和Grover搜寻算法的方案u引． 最近杨榕灿