量子信息和纠缠

1。介绍

快速扩张和跨学科主题,量子信息吸引了大量关注和许多著名理论家和实验物理学、计算机科学、信息、数学,以及最近电子工程。而量子纠缠,这可以追溯到1935年的EPR佯谬和讨论了量子力学的基础与现实和位置有关,在量子信息处理中扮演至关重要的角色,如量子计算,量子隐形传态,密集编码,量子纠错,量子密码方案,制备纠缠交换和远程状态。许多引人注目的成就已经目睹了在过去的十年。

这种特殊的焦点问题是量子纠缠理论和量子信息处理的应用程序。作为研究的国际论坛总结最近的发展和理念,展示新成果,同时提高意识等研究在量子信息理论社区,问题包括原始研究的文章以及评论文章,这将刺激量子信息处理的持续努力,相关physicsm和量子纠缠理论。

在量子信息处理量子模拟实际上是第一个提出了量子计算机的应用程序可能会给一个指数增强在经典计算,是在1982年由费曼指出,模拟量子动力学在经典计算机显然是本质上的困难。另一方面通过非定域性的定义,也就是说,违反了贝尔不平等,理解创建的非局部相关性在测量一些纠缠的量子系统是一个运行的问题与我们共同的世界。Bancal、Branciard Gisin提出一个家庭的模型,可以模拟冯诺依曼测量飞机的布洛赫球n-partite GHZ州仅使用由两部分构成的外地盒子。三方和fourpartite状态,模型可以转化为经典通信方案与有限的平均通信成本。由于与环境的交互,量子纠错是信息处理的重要意义。李郭,曾和研究如何简化量子纠错码的结构通过二次残留。他们提出的量子代码构造通过交换群的稳定剂形式主义和具有快速构建的效率比以前的量子编码。

量子计算是最重要的主题在量子信息处理中。操作员量子纠错包括主动纠错和导致改进阈值导致容错量子计算。乔,刘,Ruda decoherence-free子空间的理论研究和子系统的量子计算执行decoherence-free子空间,尽管总空间仍然脱散。量子计算的形式给出了decoherence-free子空间。所构造的子空间是局部三角指数与环境有关。子空间中的量子态只是预计州由subdynamic动力学方程。这些预测状态可以用来执行理想量子逻辑操作没有脱散。Merkli,伯曼和Sigal描述他们最近的退相干共振微扰理论的结果和放松对于有许多量子位的量子系统。这种方法代表了一种严格的退相干现象的分析和放松的通用n能级系统耦合水库玻色子字段。不涉及主方程近似的方法和适用于各种各样的系统没有明确可以解决的。 The cluster state is a special, highly entangled quantum state that forms the universal resource for performing measurement-based quantum computation. Katz and Wang give a brief review of the theoretical foundations of cluster state quantum computation and propose a scheme for the generation of such entanglement in a solid-state medium with numerical calculations on the viability of the scheme for the creation of cluster states. Another scheme related to fault tolerant quantum computing is the topological one. Kádár, Marzuoli, and Rasetti study topological quantum field theories concerning this scheme.

量子点是一种重要的候选人的实现量子信息方案。量子点的理论进行了广泛的调查。邻里,Berthelot Delalande Roussignol,费雷拉,Cassabois的评论,他们现在的外在零相位化机制的一般理论描述光谱扩散主导的退相干动力学低温半导体量子点。随机电报高斯随机噪声的局限性进行了讨论。诸侯,冈萨雷斯,Leuenberger Schoenfeld研究量子点之间的纠缠动力学自旋量子位和一个单光子量子位的量子网络节点。有关惩治各种脱散过程也进行了研究。单光子和纠缠对一代在量子信息基本实现。熊野Ekuni,只是,Idutsu Sasakura, Suemune证明单光子和polarization-correlated光子从单个半导体量子点发射。

量子纠缠在量子信息处理中扮演着至关重要的作用。量子纠缠态的关键因素已成为快速扩张的量子信息科学领域。李、范和Li-Jost介绍一些最近在量子纠缠理论结果:分离性标准基于布洛赫表示,协方差矩阵,范式和纠缠见证;下界和赞同的次可加性属性和混乱;完全纠缠分数相关的最佳富达量子隐形传态和纠缠蒸馏。到了去年,Bose研究统一使用一个耦合的可能性有限反铁磁性的spin-1/2海森堡链作为传输通道纠缠。一双最大纠缠旋转的一个成员是最初附加到一个链的一端在基态和纠缠的动态传播计算到另一端。表明类似的方案相比,铁磁链的基态,在这种方案纠缠传播更快,用更少的衰变,更高的纯度。此外非零温度和去极化的环境都是发现破坏性更小的铁磁情况相比。Guerra Casado,平静的维格纳函数形式适用于部分Bell-state分析使用偏振参量下转换产生的纠缠。 Two-photon statistics at a beam-splitter are reproduced by a wavelike description with zeropoint fluctuations of the electromagnetic field.

量子信息处理本质上是基于量子力学的。赫伦讨论EPR-argument,量子计算的一种方式,传送两个版本的投影原理在量子力学。罗基最近引入了一个简短的调查信息理论和回顾一些关键笔记有关信息的概念在经典和量子物理学。

客人这个特殊问题的编辑要感谢所有作者手稿提交审议。也要感谢许多人担任裁判提交的手稿。

Shao-Ming范
塞吉奥Albeverio
阿丹卡贝略港
Naihuan静
Debashish Goswami炮轰道:

版权

版权©2010范Shao-Ming et al。这是一个开放的访问分布在条知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。