作者：杨晓冬; 王安民; 马小三; 牛万青; 尤浩; ...核磁共振无耦合自旋量子信息量子纠缠纠缠交换量子位
摘要：纠缠是量子信息中重要的资源 ,因此产生纠缠是实现量子信息处理的一项基本任务。通常 ,用整体操作和纠缠交换等方法可以产生纠缠。在大多数的物理体系中 ,量子位之间没有相互作用 ,但需要产生它们之间的纠缠。在这种情况下 ,如何产生纠缠 ?并且 ,产生纠缠需要预先的纠缠吗 ?我们利用核磁共振量子计算机 ,实验演示了在没有相互作用的两个粒子之间实现纠缠分发的过程 ,同时实验表明 :在产生纠缠的整个过程中 ,不需要预先的纠缠。我们利用一个辅助量子位C ,作为没有相互作用的AB体系之间的媒介 ,当ABC体系选择特定的初态时 ,经过AC与BC之间的控制非 (CNOT)操作 ,可以以一定的几率在AB之间产生纠缠。需要引起注意的是 ,在初态、CNOT操作中、以及末态时 ,C与AB之间始终没有纠缠 ,但是经历以上操作过程后 ,对于AB为可分离态的初态 ,在末态时AB之间产生了纠缠。我们的方法不仅适用于核磁共振量子计算机中的核自旋体系 ,也适用于其它的物理体系。与纠缠交换等产生纠缠的方法相比 ,我们在实验中只利用了 1个辅助量子位 ,而纠缠交换则需要 2个量子位 ,因此我们的方法节约了量子位资源 ,可望在多量子位体系的量子计算和量子信息中获得应用。
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