TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 21 2021 ISSN 2354 1482 81 ĐỊNH LƯỢNG ĐỘ RỐI VÀ VIỄN TẢI LƯỢNG TỬ VỚI TRẠNG THÁI THÊM BA VÀ BỚT MỘT PHOTON LÊN HAI MODE KẾT HỢP LẺ Nguyễn Thị Duyên Hải1 Trương Min.
TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 21 - 2021 ISSN 2354-1482 ĐỊNH LƯỢNG ĐỘ RỐI VÀ VIỄN TẢI LƯỢNG TỬ VỚI TRẠNG THÁI THÊM BA VÀ BỚT MỘT PHOTON LÊN HAI MODE KẾT HỢP LẺ Nguyễn Thị Duyên Hải1 Trương Minh Đức1 Hồ Sỹ Chương1,2 TÓM TẮT Trong báo này, đưa trạng thái thêm ba bớt photon lên hai mode kết hợp lẻ Sau chúng tơi kiểm tra tính đan rối định lượng độ rối trạng thái theo điều kiện đan rối bậc cao Hillery-Zubairy tiêu chuẩn Concurrence Tiếp theo, sử dụng trạng thái nguồn rối để thực trình viễn tải lượng tử đánh giá độ trung thực trung bình trình Kết cho thấy rằng, trạng thái trạng thái bị rối độ rối đạt đến 90% Thêm vào đó, độ trung thực trung bình q trình viễn tải lượng tử đạt xấp xỉ lý tưởng tham số chọn cách phù hợp Từ khóa: Tiêu chuẩn đan rối Hillery-Zubairy bậc cao; tiêu chuẩn Concurrence; viễn tải lượng tử; độ trung thực trung bình; định lượng độ rối Đặt vấn đề thêm bớt photon vào trạng thái tạo trạng thái mang tính chất phi cổ điển mà trạng thái gốc khơng có tính chất nén, tính phân bố sub-Poisson, tính phản kết chùm, tính chất đan rối, … Các trạng thái phi cổ điển có đóng góp quan trọng vào nhiệm vụ lượng tử viễn tải lượng tử [5,6], truyền thông lượng tử Trạng thái kết hợp lần Sudarshan đưa vào năm 1963 khảo sát tính chất chùm Laser [1] Cũng năm đó, Glauber xây dựng trạng thái riêng toán tử hủy dao động tử điều hịa, ơng cho trạng thái đóng vai trò quan trọng việc nghiên cứu quang lượng tử gọi trạng thái kết hợp [2] Theo phát triển Quang học lượng tử, vào năm 1973, Dodonov cộng đưa lý thuyết trạng thái kết hợp chẵn kết hợp lẻ [3], đến năm 1992, hai trạng thái tạo thực nghiệm Một kiện đáng ý vào năm 1991, hai nhà Vật lý Agarwal Tara giới thiệu trạng thái kết hợp thêm photon [4] chứng minh trạng thái phi cổ điển Đồng thời hai tác giả đề xuất cách tạo chúng thực nghiệm Qua nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy việc Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế Trường Đại học Đồng Nai Email: tmd2009@gmail.com hosichuong@gmail.com Sau đề xuất trạng thái hai mode kết hợp lẻ thêm ba bớt photon Trạng thái định nghĩa sau ab = N (aˆ †3 + bˆ) ( a b − a b ), (1) † aˆ tốn tử sinh mode a, bˆ toán tử hủy mode b, N ab hệ số chuẩn hóa có dạng 81 TẠP CHÍ KHOA HỌC - ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI, SỐ 21 - 2021 N = | |6 + | |6 +9 | |4 +9 | |4 +19 | |2 +2 Re( + 3 ) ( +19 | |2 +12 − exp − − 2.1 Kiểm tra tính chất đan rối tiêu chuẩn Hillery-Zubairy bậc cao ) ( *3 + *3 + 9 *2 Hillery Zubairy đưa điều kiện dị tìm đan rối lần năm 2006 [7], lớp bất đẳng thức dựa hệ thức bất định Heisenberg bất đẳng thức Schwars Các tiêu chuẩn tiến hành để dị tìm đan rối phịng thí nghiệm áp dụng hệ lớn hai mode Đối với hệ hai mode, tiêu chuẩn để trạng thái thỏa mãn điều kiện đan rối Hillery-Zubairy bậc cao (2) +9 *2 + 19 * + 19 * +2 Re[ + 3 ] + 12) −1/ Trong không gian Fock, trạng viết ab = N , e − + 2 n m n , m = n !m ! (n + 1)(n + 2(n + 3)) n + 3, m − (m + 1)(m + 2)(m + 3) m + 3, n ISSN 2354-1482 ab aˆ laˆ lbˆ † pbˆ p < aˆ lbˆ † p † (3) (4) Để đơn giản cho trình khảo sát đưa biểu thức dạng ab + m n, m − ab − n m, n − ab R H = aˆ laˆ lbˆ †pbˆ p † Sau xác định trạng thái | ab , tiến hành kiểm tra tính chất đan rối định lượng độ rối trạng thái Khảo sát tính chất đan rối trạng thái thêm ba bớt photon lên hai mode kết hợp lẻ aˆ lbˆ †p , (5) RH gọi tham số đan rối, trạng thái thêm ba bớt photon cho hai mode kết hợp lẻ thỏa mãn tiêu chuẩn đan rối Hillery-Zubairy bậc cao RH