量子复杂系统的量子消相干量子纠缠和量子关联研究

本项目将针对包括原子玻色-爱因斯坦凝聚在内的囚禁原子系统和多自旋系统这两类典型的量子复杂系统中的量子消相干﹑量子纠缠和量子关联开展深入的理论研究，探索量子复杂系统中的量子消相干﹑量子纠缠和量子关联的基本规律，揭示量子复杂系统中量子消相干﹑量子纠缠和量子关联的控制和探测的机理，提出描述量子复杂系统不同类型消相干的量子消相干模型，探索操控和抑制量子复杂系统量子消相干的途径和方法，揭示实现无量子消相干的条件，发展基于这些量子复杂系统生成典型多粒子纠缠态的新方案，发现量子纠缠和量子关联在量子复杂系统中所导致的新奇物理现象，形成若干新理论观点﹑概念和模型。这一项目的开展不仅对量子物理学中的公开问题研究﹑探索量子复杂系统的量子力学本质特征具有重要意义，而且对发展高精密测量技术和量子信息技术等未来的高新技术具有重要指导作用。

本项目研究囚禁原子系统和多自旋系统的量子消相干﹑量子纠缠和量子关联, 探索量子消相干﹑量子纠缠和量子关联的基本规律,揭示量子复杂系统中量子消相干﹑量子纠缠和量子关联的控制和探测的机理，探索操控和抑制量子复杂系统量子消相干的途径和方法，发展基于这些量子复杂系统生成典型多粒子纠缠态的新方案，发现量子纠缠和量子关联在量子复杂系统中所导致的新奇物理现象。利用耦合腔BEC系统,提出了一个实现两量子比特量子协错敏感放大的理论方案, 揭示了量子协错敏感放大的新机制--量子相变机制。利用动力学退耦脉冲技术，提出了一种在噪声环境中提高多量子比特系统参数评估精度的理论方案,发现通过选择合适的动力学退耦脉冲序列，可以显著提高参数评估精度，实现海森堡极限下的参数评估精度。利用法拉第转动效应，提出了多原子和多光子纠缠浓缩的新方案。表明从只有部分纠缠的原子（或光子）纠缠态出发，可以浓缩具有最大纠缠量的原子（或光子）纠缠态。证明了度量热库的非马尔科夫性的三种典型测度的等价性,发现消旋项对非马尔科夫热库中的量子消相干有重要影响。提出了研究耦合的qubit系统量子热化和量子消相干的主方程方法，揭示了独立热库和共同热库情况下耦合的qubit系统量子热化和量子消相干特征。这些研究结果不仅对量子物理学中的公开问题研究﹑探索量子复杂系统的量子力学本质特征具有重要意义，而且对发展高精密测量技术和量子信息技术等未来的高新技术具有重要指导作用。