量子纠缠不仅是量子力学的一个基本概念,而且被认为是实现量子信息技术的关键资源。迄今仅有二体纠缠得到了较好的理解,多体纠缠的分类及度量尚处在研究中。本项目首先借助于特定的量子信息过程构建出新的真正多体纠缠态,并对其进行分析研究。具体地,基于N个GHZ型态和控制的量子隐形传输协议,构建出了一个真正的3N-qubit纠缠,利用广义整体纠缠度及相关辅助测量量化了其纠缠度,并与熟知的多体纠缠进行了区分比较。其次,基于对多体系统的二体分隔及负熵(Negativity),提出了对特定multiqubit纠缠的度量方案。针对特定multiqubit纠缠建立了纠缠monogamy不等式和相关的依赖于分割的剩余纠缠,用来度量多体系统中的真正多体纠缠。最后,研究了多体纠缠在量子信息过程中的应用、在各种环境下的动力学性质及在腔QED系统中的制备等问题。针对最近发现的纠缠在动力学演化中展现的突然死亡等热点问题,研究了其发生的条件、参数范围及物理原因,特别研究了多体纠缠的突然死亡问题。本项目对多体纠缠相关问题的研究,加深了人们对该问题的认识,为量子信息技术的发展提供了可能的参考,为后续研究打下了基础。
英文主题词multipartite entanglement; quantum teleportation; entanglement measure; entanglement dynamics