相干矢量表象中的量子相干性度量
2020-07-08丁磊
四川大学学报(自然科学版) 2020年4期
丁 磊
(西南交通大学物理科学与技术学院, 成都 610031)
1 引 言
由量子态叠加原理产生的量子相干性是量子力学中最重要的基本特征之一,是量子世界从经典领域中分离出来的标志.在跨学科领域中,量子相干性扮演着极其重要的角色,比如纳米热力学[1],量子度量学[2],量子生物学[3]等. 在物理学中,它更是发挥着核心作用,能实现经典物理学和射线光学无法实现的一些应用. 量子相干性是量子物理和量子信息科学中的一个热门的研究课题,是一些量子应用的基础条件,如量子隐形传态[4],量子信息分裂的量子参数估计等.


值得关注的是,人们已经注意到,在Baumgratz等人[5]提出的框架中,如果对量子态进行基矢变换,那么就会出现相干态与非相干态相互转换的情况[10]. 进一步说就是基矢的变换,会导致同一量子态的相干性在同一度量下发生变化. 从物理学的角度出发,物理系统量子态的物理特性在相同度量下不应该随基矢变换而改变,但是允许其数值随度量方式的改变而改变. 王伟臣等人[10]已经提出独立于基矢选择的度量方式,重新定义的非相干态为经典最大混合态.
本工作在相干矢量表象下提出另一种独立于基矢选择的量子相干性度量,称为相干矢量相干性. 给出了符合相干矢量相干性的非相干态、非相干算符和性质.
2 量子态的相干矢量
在介绍相干矢量相干性之前,本部分将简短回顾量子态的相干矢量描述及其部分性质……
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