从信息论角度研究量子关联和Bell不等式的违反

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
11005031
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
18.0万
负责人：
向阳
依托单位：
河南大学
学科分类：
A2502.量子物理与量子信息
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
郭福安；刘献省；代震；
关键词：
信息因果性原则非局域性盒子测量信息必须性定理

项目摘要

信息这个概念在对量子关联的研究中扮演了日益重要的角色，信息因果性原则和测量信息必须性定理即是信息运用于量子关联研究中的产物。两者都更加深入揭示了量子关联的属性。. 本项目着重研究以下四个方面问题：（1）可提纯非局域性盒子与信息因果性原则的关系；（2）多种测量选择两种测量结果情况下，测量信息必须性定理是否成立；（3）不完备测量情况下测量信息必须性定理的修正；（4）信息因果性原则与测量信息必须性定理关系的研究。. 信息因果性原则能更细致的反映量子力学的非局域属性，在探讨量子理论的种种物理极限时，其可以发挥巨大的指导作用。测量信息必须性定理揭示了违反Bell不等式的条件。上面的研究可以使我们更深入理解这两个原则。

结项摘要

本项目着重于从信息角度研究量子关联，特别是量子关联的上限，以及研究量子关联本身的一些属性。我们完成了如下一些工作：1.我们证明了用局域隐变量加上传递一比特的信息对于违反Bell不等式和信息因果性原则已经足够，但是这一比特信息必须巧妙设计，其必须包含有远方测量者选择做何种测量的信息；2.我们给出了Hardy非局域性和Bell不等式之间的定量关系，我们发现，Hardy非局域性是违反Bell不等式的充分条件，即如果一个系统具有Hardy非局域性，那么一定可以导致Bell不等式的违反；3.我们给出了三体及N体Svetlichny不等式一个新的推导；4.我们证明了，信息因果性原则所限定的真实多体关联上限正好等于量子关联上限；5.我们讨论了无漏洞判定真实多体关联的实验对测量完备性的要求，对于三体情况，我们发现，只要测量效率大于96.7%，就可以排除漏洞，对一般N体情况，我们得到了最小测量效率的一个解析表达式；6.找到了一个方案，可以把所有Svetlichny型的多体关联都变换成各向同性型的关联，同时不改变关联大小；7. 讨论了有噪声的情况下信道对量子纠缠的保持能力；8.我们得到了一个最优的非对称的1——>4的量子克隆方案，这个方案对任意维度的量子系统都适用，我们还给出了按照该方案，克隆出的量子态的保真度的解析表达式；9.我们建立了一个移动qubit和固体中固定qubit通过optomechanical transducer器件相互作用的理论模型，这种交换模型可以适用于很多量子计算方面的操作；10.我们建立了一个抗干扰的量子随机存取存储模型。上面的研究加深了我们对量子关联的理解。