量子discord及其在量子计算中的研究

量子计算，作为一个超越现有经典计算框架的模型，使得量子计算机比经典计算机具有的更高效的计算能力,并且可以利用量子计算机解决经典计算机无法解决的各种问题。本项目研究的是一类新型的量子计算资源- - 量子discord以及量子discord在量子计算中的性质与作用。着重讨论了量子discord在几类物理系统以及量子计算模型中的性质，作用，利用率等方面的特点及与量子纠缠的异同。这对于国家安全，社会经济发展都具有极其重要的作用。.本项目将研究量子discord在特定物理系统中的性质，以及量子discord在量子计算中的各种性质及其作用。研究内容为： 1. 量子discord在特定物理系统特定条件下的性质 2. 讨论量子discord作为量子计算资源在量子计算中的地位和作用。

量子discord作为一种量子关联的度量，一种潜在的量子计算资源，在近几年引起了国内外研究者的广泛关注。我们针对量子discord的一些性质，特别是其与量子计算之间的关系进行了进一步的研究，发现了一些结论。首先，我们研究了在Kitaev蜂巢模型这类二维拓扑系统中的量子discord的性质，将量子discord作为一种指示拓扑量子相变的工具，并且从一个侧面展示了由量子discord度量的量子关联和拓扑量子计算之间可能的潜在关联；第二，我们研究了一类实际的由固定电容耦合的超导量子比特电路中的量子discord的性质和与之相关的参数调节。我们将量子discord这类量子计算资源与实际的量子计算实现联系在一起。从这点上看，这为将来量子计算的实现方案特别是基于非纠缠的量子关联的实现方案提供了更多的参考依据。另外，我们在研究量子discord与量子计算的过程中，受到量子信息以及量子关联中信息压缩等概念的启发，为压缩几何信息的数据量，提出了一种区间近似合并的算法。这对几何数据的传输来说具有很大的参考价值。