噪声环境下腔QED量子信息处理及调控

项目名称： 噪声环境下腔QED量子信息处理及调控

项目编号： No.11204002

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 杨青

作者单位： 安徽大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 量子关联是量子信息和量子计算中的关键资源，而腔QED系统是最有前景的实现量子信息任务的硬件设计方案之一。在利用腔QED系统进行量子信息处理的过程中，必须考虑原子-腔系统和其外部环境之间不可避免的耦合作用，这就是量子信息处理过程中的噪声。为了构筑有效的量子信息处理系统，我们需要理解这些噪声过程并对它们加以控制，尽量减小系统的消相干和解纠缠。针对此问题，本项目拟从事以下研究工作：1、研究不同类型噪声对量子信息处理的影响以及量子通信应用中可能出现的新问题；2、考察存在噪声时腔QED系统中量子关联动力学，寻找合适的操控量子关联的方法，以保证噪声条件下量子信息任务的有效实现；3、在考虑噪声的情况下，提出在实验上切实可行的利用腔QED技术进行纠缠态制备并实现具体量子信息任务的物理方案。

中文关键词： 量子关联；腔量子电动力学；量子反馈；纠缠蒸馏；振幅阻尼

英文摘要： Quantum correlation is a significant resource in quantum information and quantum computation. The system of cavity QED is one of the most promising hardware design schemes in realizing quantum information processing(QIP). In the process of realizing QIP, the coupling interactions between the system and its environment which are called noises should be considered. In order to set up an effective QIP system, the noises should be investigated and controlled. Aiming at this problem, we will commit ourselves to the following researches: 1, The effects of different noises on QIP and the resulted problem will be studied. 2, The dynamics of quantum correlation in the noisy environment will be discussed. The approaches of optimal control and feedback control will be proposed to protect quantum correlation. 3, The physical schemes experimentally feasible of realizing QIP in noisy environment by cavity-QED technology will be proposed.

英文关键词： quantum correlation；cavity QED；quantum feedback；entanglement distillation；amplitude damping