Luận án Tiến sĩ Vật lý: Rối lai, Rối tăng cường và áp dụng cho viễn chuyển, viễn tạo trạng thái lượng tử và viễn tác toán tử có kiểm soát

Luận án "Rối lai, Rối tăng cường và áp dụng cho viễn chuyển, viễn tạo trạng thái lượng tử và viễn tác toán tử có kiểm soát" được hoàn thành với mục tiêu nhằm đề xuất các sơ đồ thực nghiệm nhằm tạo ra các trạng thái rối lai và rối lai đa nhân (multipartite hybrid entangled states) phù hợp để làm các kênh lượng tử phục vụ cho việc thực hiện viễn chuyển lượng tử, viễn tạo lượng tử các trạng thái có biến liên tục.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Vật lý: Rối lai, Rối tăng cường và áp dụng cho viễn chuyển, viễn tạo trạng thái lượng tử và viễn tác toán tử có kiểm soát BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- CAO THỊ BÍCH RỐI LAI, RỐI TĂNG CƯỜNG VÀ ÁP DỤNG CHO VIỄN CHUYỂN, VIỄN TẠO TRẠNG THÁI LƯỢNG TỬ VÀ VIỄN TÁC TOÁN TỬ CÓ KIỂM SOÁT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ HÀ NỘI – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- CAO THỊ BÍCH RỐI LAI, RỐI TĂNG CƯỜNG VÀ ÁP DỤNG CHO VIỄN CHUYỂN, VIỄN TẠO TRẠNG THÁI LƯỢNG TỬ VÀ VIỄN TÁC TOÁN TỬ CÓ KIỂM SOÁT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết và Vật lý toán Mã số: 9 44 01 03 Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Nguyễn Bá Ân Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Nguyễn Hồng Quang HÀ NỘI – 2023 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Bá Ân, người có sức ảnh hưởng to lớn trong cuộc đời tôi. Tôi đã được học từ thầy không chỉ những kiến thức về vật lý, toán học mà còn được học từ thầy sự cẩn thận, chỉn chu cũng như tinh thần trách nhiệm trong công việc. Tôi luôn cảm thấy tự hào vì được là học trò của thầy. Tôi cũng xin cảm ơn thầy Nguyễn Hồng Quang, thầy đã hỗ trợ rất nhiều cho tôi trong toàn bộ khóa học tại Học viện khoa học và công nghệ. Tôi xin cảm ơn các thầy cô, các anh chị và các bạn tại Viện Vật Lý đã luôn giúp đỡ và cho tôi nhiều lời khuyên, lời động viên chân thành, bổ ích, đã cho tôi được sống, học tập và làm việc trong một môi trường thân thiện. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo, phòng đào tạo Học viện khoa học và công nghệ đã tạo điều kiện tốt cho chúng tôi học tập và làm việc. Tôi xin cảm ơn Qũy phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia (NAFOS- TED), Qũy đổi mới sáng tạo tập đoàn Vingroup (VINIF) đã hỗ trợ kinh phí để tôi hoàn thành khóa học này. Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn gia đình của tôi, những người đã luôn yêu thương, ủng hộ và là chỗ dựa vững chắc trong suốt quá trình tôi làm việc. Hà Nội, tháng 3 - 2023 Nghiên cứu sinh Cao Thị Bích 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan những kết quả trình bày trong luận án là do bản thân tôi đã thực hiện trong thời gian làm nghiên cứu sinh. Cụ thể, chương 1 là phần giới thiệu những vấn đề cơ sở có liên quan đến luận án. Trong chương 2 và chương 3, tôi sử dụng các kết quả nghiên cứu mà tôi đã thực hiện cùng với thầy giáo hướng dẫn và đồng nghiệp Lê Thành Đạt. Cuối cùng, tôi xin khẳng định các kết quả có trong luận án “Rối lai, Rối tăng cường và áp dụng cho viễn chuyển, viễn tạo trạng thái lượng tử và viễn tác toán tử có kiểm soát” là kết quả mới, không trùng lặp với kết quả của các luận án và công trình đã có. Nghiên cứu sinh Cao Thị Bích 2 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt LOCC Local operations and classi- Thao tác địa phương và giao cal communication tiếp cổ điển EPR Einstein-Podolsky-Rosen GHZ Greenberger-Horne- Zeilinger DOF Degree of freedom Bậc tự do S-DOF Spatial-mode degree of free- Bậc tự do không gian dom P-DOF Polarization degree of free- Bậc tự do phân cực dom CV Continuous-variable Biến liên tục CV-DOF Continuous-variable degree Bậc tự do có biến liên tục of freedom DV Discrete-variable Biến gián đoạn DV-DOF Discrete-variable degree of Bậc tự do có biến gián đoạn freedom SPDC Spontaneous parametric down-conversion BS Beam splitter Bộ tách chùm BBS Balanced beam splitter Bộ tách chùm cân bằng P Phase shifter Bộ dịch pha 3 PBS Polarization beam splitter Bộ tách phân cực HWP Half-wave plate Bộ tách phân cực QWP Quarter-wave-plate Bộ tách phân cực LO Local oscillator Bộ dao động địa phương hay bộ tham chiếu LOQC Linear optical quantum Tính toán lượng tử quang computation tuyến tính QT Quantum teleportation Viễn chuyển lượng tử BQT Bidirectional quantum tele- Viễn chuyển lượng tử hai portation chiều RIO Remote implementation of Viễn tác toán tử tổng quát operator CRIO Controlled remote imple- Viễn tác có kiểm soát toán mentation of operator tử tổng quát CRISO Controlled remote imple- Viễn tác có kiểm soát toán mentation of a subset of tử giới hạn operatorscontrolled remote implementation of a subset of operators 4 DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Trạng thái ρ4 (τ ) trong công thức (2.119) phụ 85 thuộc vào 16 trường hợp khả dĩ của kết quả đo (j,chẵn) (j,lẻ) {n3 , n2 , n1 , nB }. Trạng thái ρ4 (τ ), ρ4 (τ ) ...