研究宏观量子系统(如原子玻色-爱因斯坦凝聚、微腔中的原子和约瑟夫森结)的量子相干性的制备、操纵与控制及应用,对宏观量子态存在和破坏的条件取得较深入的理解, 研究此类系统中的各种量子退相干效应及其操纵与控制的可能性,寻找无退相干子空间存在的条件,探索从宏观量子系统中提取和操纵微观信息实现量子信息处理的理论机理,发展适合量子信息处理过程的量子测量理论。通过量子信息特别是量子计算对量子测量、量子态制备和量子演
本项目研究宏观量子系统的量子相干性的制备、操纵与控制及应用。通过进行本项目,我们对典型宏观量子系统的量子相干性及其量子信息过程系统的进行了深入的理论分析,在此基础上提出了一系列生成量子相干性实现量子信息处理的新方案。对于量子消相干和无消相干子空间获得了更深入的理解。把多粒子量子相干性用于研究量子力学的基本问题揭示了多粒子量子相干性的新特征。我们提出了一系列新的物理概念和思想。例如量子中继器的品质因素,激发纠缠态相干态,量子博弈中的临界点,高阶关联,局域纠缠和非局域纠缠等。提出了生成两个异地原子BECs的纠缠相干态的单光子方案和多光子方案,并发展了BEC系统的纠缠交换和纠缠浓缩方案,发现量子退相干导致BEC的干涉强度减弱,降低干涉条纹的可见度。构造了多模激发的囚禁离子快速量子逻辑门。提出了连续变量的量子隐形传态和复杂纠缠态的量子隐形传态的新协议。首次提出了高阶关联成像思想,并提出了热光三阶关联成像协议。对于CNOT量子中继器,发现量子消相干导致三个子空间正常﹑反正常子空间和DFS。这些研究不仅对量子力学中基本问题的研究具有重要意义,而且对发展高精密测量和量子信息技术具有重要指导作用。