量子多位元糾纏控制

Abstract

論文題目(中文): 量子多位元糾纏控制 論文題目(英文): Entangled Control of Multiple Quantum Bits 研究生: 張秦瑋 指導教授: 楊憲東 本論文的目的是打破傳統量子位元單一磁場控制單一電子的限制，提出單一磁場控制多顆電子的構思，並提出以糾纏態為中間過渡態的想法，使得量子多位元控制得到真正意義上的實現。本論文將利用Lyapunov控制理論推導出保證系統漸進穩定的控制律，並重新改寫Liouville方程式，使得電腦可以輕易執行任意粒子數的量子多位元控制。本論文藉由Path programming與Schmidt分解的引入，發現了一個糾纏控制的新現象：當受控粒子數越多，控制場反而要越小，這是因為太大的控制增益，容易破壞粒子間之糾纏連結。基於此一新現象的發現，本論文分析比較了各種糾纏度的定量指標，以做為判斷量子糾纏控制好壞的依據。 此外，本論文設計了一系列的光子實驗證明所提糾纏控制構想的可行性，並於文末討論如何將量子多位元糾纏控制應用於量子通訊領域中，使得量子演算法不再只是數學模型上的建構，而是能用工程的手段加以實現。 關鍵詞：量子控制、糾纏控制、Lyapunov控制、Liouville方程式、量子通訊、糾纏熵、相對糾纏熵。

Date of Award	2015 Jul 27
Original language	Chinese
Supervisor	Ciann-Dong Yang (Supervisor)