摘 要： 纠缠是非经典的强关联，是实现有效量子信息过程的关键资源。纠缠度可以量化 量子态的纠缠程度。量子纠缠理论在量子通信和量子计算中起着重要作用。本文对量子纠 缠度量的方法展开系统的调研，介绍了部分熵纠缠度、形成纠缠度，纠缠并发度等量化纠 缠的方法。计算了四粒子 Cluster 态的纠缠，并给出了超纠缠态的纠缠度量方法。89877

毕业论文关键词：纠缠态，纠缠并发度，超纠缠态

Abstract： Entanglement is a strong correlation of non-classical, which is the key resource to realize effective quantum information process。 How much entanglement of quantum state can be quantified by the entanglement degree。 The theory of quantum entanglement is very important for quantum communication and quantum computation。 In this paper, we investigate the methods of quantum entanglement measurement, and introduce some methods such as the partial entropy of entanglement, entanglement of formation, concurrence and so on。 The entanglement of four-particle entangled cluster state is calculated, and the entanglement measure method for

hyper-entangled state is given。

Keywords: entangled state, concurrence, hyper-entangled state

目 录

1 引言 4

1。1 纠缠的定义 4

1。2 纠缠的源Q于W优E尔A论S文R网wwW.yOueRw.com 原文+QQ75201,8766 应用 5

2 量子纠缠态的纠缠度量 6

2。1 部分熵纠缠度 6

2。2 两体纯态系统的 SCHMIDT 分解 6

2。3 形成纠缠度 7

2。4 并发纠缠度 7

3 四粒子 CLUSTER 态的分布式纠缠度量 10

4 量化超纠缠态纠缠度的方法 10

结 论 12

参考文献 13

致谢 14

1 引言

在日新月异的信息时代，量子通信和量子计算机的发展是全世界学者热衷的课题，量 子纠缠态作为量子信息中的重要资源，它为信息的传输与处理提供的方法是经典信息不可 能具有的，在量子计算和量子通信等领域发挥关键作用。中国在量子信息的研究中处于世 界领先水平来自优Y尔L论W文Q网wWw.YouERw.com 加QQ7520~18766 ，2016 年成功发射世界首颗量子通讯卫星“墨子号”。，判定一个给定量子态是 否为纠缠态是量子力学的基本问题之一，各种纠缠量子态所包含的纠缠度即此纠缠态所携 带的纠缠量的多少是个非常有意义的课题[1]。本论文主要由三部分组成：首先阐述了量子 纠缠态的定义和应用；接着介绍纠缠纯态的纠缠度量方法；计算了四粒子 Cluster 态的纠 缠，最后提出一个对超纠缠量子态进行纠缠度量的方法。

1。1 纠缠的定义

量子纠缠是存在于量子系统中的一种类似于“心电感应”的奇特现象，即对一个子系 统的测量内容无法独立于其他子系统而单独验证。量子力学的创始人提出了薛定谔猫[2]佯 谬，便点明了量子力学问题的发展方向，量子纠缠态的概念就在此应运而生[3]。论文网

纠缠态存在于多粒子量子系统中，展现了子系统间不可分离的特性。纠缠现象不仅存 在于纯态中，更存在于混合态中，后一形式在量子计算和量子通信中具有实在意义[4]。先 考虑一个只有两个粒子的量子系统，而两个粒子组成的系统，总共就只会有两种情况：一 种是两个粒子各自遵照自已的规律，互不干扰和耦合；另一种是两个粒子的叠加态互相纠 缠，测量结果互相影响。