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第３３卷　第２期

２０１４年６月《新疆师范大学学报》（自然科学版）

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉｎｊｉａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．２Ｊｕｎ．２０１３量子关联研究综述

阿力米提·阿不力孜，　艾合买提·阿不力孜，　麦麦提依明·吐孙，　王　飞

（新疆师范大学物理与电子工程学院，新疆乌鲁木齐８３００５４）

摘要：由ＥＰＲ佯谬，薛定谔“猫态”等超越直观的纯量子现象产生的量子纠缠理论从其概念提出以来一直被人们认为

既是量子理论最为重要的概念之一，也是在量子通讯中实现“稠密编码”和“隐形传态”的关键。然而，最近研究结果显示，量子纠缠并不能够完全解释量子关联所有特性。人们发现，除了纠缠以外，还存在对量子信息和量子计算具有极其重要意义的其它非经典关联，如量子失协是一个纯量子比特确定性量子计算机具有计算效率的原因。这说明，量子失协完全可以成为量子计算新的一种资源。文章介绍了非经典关联（包括量子纠缠）的基本概念及其度量方法，对量子失协在各类模型中表现出的量子关联特性进行分析和与量子纠缠，经典关联比较，从而体现出在各类量子体系中对量子失协进行研究的意义，同时引导理论和实验研究者去研究量子失协的潜在研究价值。

关键词：量子关联；经典关联；Ｊ－Ｃ模型

Ｏ４１３．１　　　中图分类号：　文献标识码：　Ａ　　　文章编号：　１００８ ９６５９（２０１４）０２ ０３２ ０７

在自然界中，关联是普遍存在的一种现象。在经典领域，可以在Ｓｈａｎｎｏｎ信息论框架内对关联进行刻画。可是在量子世界，并非那么简单。量子关联一直在量子信息与计算中起着很重要的作用，最近在也被人们广泛研究。量子纠缠作为一种特殊关联，被认为是量子信息处理过程中必不可少的一个资源。文章介绍在几种常见的量子体系模型，比如Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ自旋模型，量子光学等模型中的非经典关联，主要介绍量子失协以及其在不同模型中展现出的特性和引出的理论结果。

１　量子纠缠的概念

量子力学特有的概念—量子纠缠（ｑｕａｎｔｕｍｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ）反映了两体或多体系统各部分之间的不可分离性（ｎｏｎｓｅｐａｒａｂｉｌｉｔｙ）与量子关联（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ），也展现了量子力学神秘而又难以理解的一面，此概念于１９３５年被Ｅｉｎｓｔｅｉｎ，Ｐｏｄｏｌｓｋｙ和Ｒｏｓｅｎ（ＥＰＲ）所提出，用以批评哥本哈根学派量子论。纠缠态本质是不能表示成纯直积形式的量子态，对处于相互纠缠状态的两个子系统之一进行测量，就意味着另一个子系统立刻塌缩到某特定的状态，而这一过程不受光速的限制［１］。一般在两体复合量子系统中，两个粒子Ａ，Ｂ组成的系统用量子态｜φ〉ＡＢ来表示，｜φ〉ＡＢ＝Ｃｉｊ｜∑ｉｊｉ〉Ａ ｜ｊ〉Ｂ，其中｜ｉ〉Ａ，｜ｊ〉Ｂ分别为描述粒子Ａ和Ｂ的状态基，Ｃｉｊ为归一化因子。对纯态而言，纠缠态指的是不能用子系统Ａ和Ｂ的态直积形式表示的纯态，即不能进行如下分解的纯态：｜ψ〉ＡＢ＝｜ψ〉Ａ ｜ψ〉Ｂ＝(∑ＣｉＡｉ｜ｉ〉Ａ) (∑Ｃ

ｊＢｊ｜ｊ〉Ｂ)

例如：｜ψ〉＝在以上量子态中，Ａ与Ｂ的状态呈现完全相反关联，各自处于不确定状态。这里要指出的是量子纠缠态　　［收稿日期］２０１４－０１－０７　　［基金项目］新疆师范大学理论物理自治区重点学科研究生创新基金项目（编号ＬＬＷＬＹ２０１２０１）(｜０〉Ａ｜１〉Ｂ＋｜１〉Ａ｜０〉Ｂ)　　［作者简介］阿力米提·阿不力孜（１９８７－），男（维吾尔族），新疆吐鲁番人，硕士研究生，主要从事量子信息与量子计算方面的研究。