量子信息中量子芝诺效应及其应用开题报告

1. 研究目的与意义

量子动力学演化在量子信息处理和量子计算、量子通讯等领域中占有十分重要的作用。人们根据系统哈密顿量，定量研究非稳定系统的量子状态在演化过程中的物理现象。当量子态演化到与其正交的态时，我们通常认为系统状态完全“衰减”，即原先系统包含的信息完全消失。为了更好地保存信息，人们发现利用频繁的投影测量（测量次数n很大）可以“冻结”量子态，或者称为将量子态的“存活率”保持在接近于1的水平上。一个系统连续不断的观测，那么它将是不变的，不衰减的。这样的量子物理现象被人们定义成量子芝诺效应。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：本论文拟研究简单量子系统的动力学过程，分析量子芝诺效应产生的原理，以及推导过程来计算量子态存活率或衰减效率值，并绘制曲线检测数值和理论的拟合程度。量子芝诺效应是外界通过连续快速的测量方法来实现的。我们可以拟通过研究封闭量子系统的态演化规律来理解量子芝诺效应，并将其应用于光学量子计算方案中。

预期目标：通过此次研究我们运用简单非稳定量子系统存在量子芝诺效应的物理机制

1.推导计算并得到量子态存活率；

3. 研究的方法与步骤

研究方法：计算法，模型法。

步骤：1.讨论简单非稳定量子系统存在量子芝诺效应的物理机制，并得到量子态存活率；

4. 参考文献

[1] 李承祖.量子通信和量子计算[m].长沙：国防科技大学出版社，2000.

[2]尼尔森，庄著；赵千川译.量子计算和量子信息（一）[m].北京：清华大学出版社，2003.

[3]张永德.量子信息物理原理[m].北京：科学出版社，2005.

5. 计划与进度安排

2017-2018第二学期：

第1周到第2周（2018年3月5日-3月18日）：根据指导老师下达的毕业论文任务书（起止日期：2022年11月27日-2022年6月18日）中的要求，完成相关文献的阅读，并准备外文翻译。在第二周提交开题报告（2018年3月12日-2018年3月18日）。