制备腔场纠缠压缩相干态的新方案

提出了一种利用V型三能级原子与大振幅相干态腔场的Raman相互作用来制备相干压缩纠缠态的方案．在这个方案中,一个V型三能级原子连续通过多个处于压缩相干态的腔,通过Raman相互作用,整个系统处于纠缠态．而后,对原子进行探测,则腔场组成的系统坍缩到多模压缩相干纠缠态．     

基于腔QED实现相干腔场远程控制非门和纠缠交换

提出一种利用原子和腔场的控制非门实现相干态腔场远程控制非门和无Bell基测量的纠缠交换的新方案,该方案是基于Ξ型三能级原子与相干态腔场的非共振相互作用.在作用过程中,腔场和原子没有交换能量,这有效抑制了腔场的消相干效应,并且根据当前的腔QED技术,该方案是有可能实现的.     

制备两个三能级原子最大纠缠态的腔QED方案

提出了一个基于原子与腔场共振相互作用制备两个三能级原子最大纠缠态的物理方案.在这个方案里,两个原子被先后送入一个单模共振腔,原子和腔场通过Jaynes-Cummings Hamiltonian发生共振相互作用.我们的方案基于目前的腔QED技术有可能在实验上实现.     

利用驱动单个原子制备腔场的纠缠相干态

提出一种利用经典场驱动单个二能级原子与一双模腔场相互作用制备腔场的纠缠相干态的方案。通过对原子的激光操纵 ,包括Stark效应和Rabi频率的交替控制 ,使原子与双模腔场相互作用后演化为纠缠态 ,再对原子进行选态测量即可获得所要制备的量子态。     

驱动单个原子制备纠缠相干态

提出一种利用经典场驱动单个原子与一个多模腔场相互作用制备腔场的多模纠缠相干态的方案.交替调整原子的跃迁频率,使原子与经典场及多模腔场交替作用,通过对原子的选态测量使多模腔场塌缩为多模纠缠相干态.     

■型三能级原子纠缠态的制备

研究在热腔场中制备Ξ型三能级原子最大纠缠态的方案.利用多个全同三能级原子同时和一个单模腔场的大失谐相互作用来制备三能级原子最大纠缠态,可忽略腔场热作用和腔延迟作用的影响.文中还研究在热腔场中制备四能级原子最大纠缠态的方案.     

Ξ型三能级原子纠缠态的制备

研究在热腔场中制备巨型三能级原子最大纠缠态的方案．利用多个全同三能级原于同时和一个单模腔场的大失谐相互作用来制备三能级原子最大纠缠态，可忽略腔场热作用和腔延迟作用的影响．文中还研究在热腔场中制备四能级原子最大纠缠态的方案．     

利用腔QED实现量子态的转移

利用多个相同的两能级原子在一个强经典场驱动下同时和一个单模腔场发生相互作用模型,给出了如何实现一个量子比特的原子态的远距离转移、原子纠缠态转移的方案.该方案中的腔场处于虚激发状态,原子和腔场之间没有能量交换.因此所提出的态转移方案不受腔场热光子和腔衰减的影响,对腔的Q值要求大大降低,使实验实现成为可能.     

利用 型三能级原子与腔场的非共振相互作用制备原子纠缠态

提出一种利用 型三能级原子与相干态腔场的非共振相互作用制备原子纠缠态的方案。研究表明，在简单的条件下，可获得多种形式的原子纠缠态。     

利用Ξ型三能级原子与腔场的非共振相互作用制备原子纠缠态

提出一种利用Ξ型三能级原子与相干态腔场的非共振相互作用制备原子纠缠态的方案.研究表明,在简单的条件下,可获得多种形式的原子纠缠态.     

Kerr介质中双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的原子布居数演化

运用全量子理论和数值计算方法, 研究Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化特性. 讨论了双原子体系的初态、 初始光场的平均光子数、 双模纠缠相干光场的纠缠程度及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子布居时间演化特性的影响. 结果表明, 当双原子体系的初态为|β₁₁〉时, 原子布居均不随时间变化; 当双原子体系的初态为|β₀₀〉,|β₀₁〉或|β₁₀〉且初始平均光子数达到一定值时, 演化特性呈现周期性的崩塌-回复效应, 并随初始光子数的增加, 其演化曲线的振荡频率增大, 振幅减小; 双模纠缠相干光场的纠缠程度不影响Rabi振荡频率, 但对振幅影响显著; Kerr介质与光场耦合系数达到一定值时, 对Rabi振荡频率和幅度及原子布居的崩塌-回复周期产生强烈影响.      

两种情形下两原子的纠缠演化特性

通过negativity方法,研究了两个空间分离的纠缠二能级原子依次通过高Q粒子数场时,两个原子的纠缠演化特性,发现：初始原子状态和光场状态对两原子的纠缠有明显的影响．通过选择初始状态可以得到较长时间的最大纠缠．然后与两个纠缠原子同时在高Q粒子真空场时两原子纠缠的演化做了有意义的比较,结果表明：当反映原子初始状态的参数θ〈π/2时,两种情形的纠缠演化趋势大致相同．当θ〈π/2时,纠缠演化大不一样．     

双模纠缠相干光场与Λ型原子耦合系统中原子的偶极压缩效应

利用数值计算的方法,研究了双模纠缠相干光场与Λ型三能级原子相互作用系统中原子偶极压缩效应。讨论了双模纠缠相干光场纠缠程度和两场模的初始平均光子数对原子偶极压缩效应的影响.数值计算结果表明:随双模纠缠相干光场纠缠程度的增大和双模光场初始平均光子数的增大,原子偶极压缩效应减弱。     

双模纠缠相干光场与Λ型原子耦合系统中光场反聚束效应

利用数值计算的方法,研究了双模纠缠相干光场与∧型三能级原子相互作用系统中光场的反聚柬效应,讨论了双模纠缠相干光场纠缠程度和两场模的平均光子数对光场反聚束效应的影响．数值计算结果表明：随着双模纠缠相干光场纠缠程度的增大,反聚束效应增强,光场处于最大纠缠态时,反聚束效应最强;另一方面,随着双模纠缠相干光场平均光子数的增大,光场的反聚束效应减弱,当光场平均光子数大于一定值后,反聚束效应消失．     

奇偶纠缠相干态光场驱动下Λ-型三能级原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究Λ-型三能级原子与奇偶纠缠相干态光场共振相互作用的辐射谱.给出了辐射谱一般公式.结果表明:不论下能级简并与否,奇偶纠缠相干态光场平均光子数很小时均出现拉比分裂,且下能级简并时,强度随奇偶纠缠相干态光场纠缠程度的增加而增加;两下能级非简并时,一模场驱动的辐射谱峰高随纠缠程度的增加而增加,而另一模场驱动的辐射谱峰高随纠缠程度的增加而减小.一般辐射谱呈对称的10蜂结构.     

双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

研究双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应, 分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、 原子的基态概率幅、 失谐量以及平均光子数对原子偶极压缩效应的影响. 结果表明, 双模纠缠相干光场的纠缠程度对原子的偶极压缩没有明显的影响; 原子初态完全处于基态或激发态时, 原子偶极压缩现象均未出现, 原子处于基态概率和激发态概率相等的初态时, 原子偶极压缩量最大; 原子偶极压缩的频率随失谐量增加而增加; 当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数增加时, 原子的偶极压缩深度变浅而偶极压缩频率保持不变.     

量子纠缠对原子偶极压缩的影响

研究2个纠缠的二能级原子中的1个原子在与相干光场相互作用过程中,纠缠参量θ对另1个原子的偶极压缩的影响.结果表明,原子偶极算符的∏1分量不存在压缩,而∏2分量则存在压缩,∏2分量的压缩随表征相互作用时间的参量g t和相干光振幅α的增大而增大,而随纠缠参量θ呈负单峰变化,当g t=0.7、α=10及θ=π/4时,∏2分量在产生最大压缩的情况下呈现最大的量子纠缠.     

一种制备Greenberger-Horne-Zeilinger态的简单方案

提出一种制备Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇｅｒ－Ｈｏｒｎｅ-Ｚｅｉｌｉｎｇｅｒ（ＧＨＺ）态的简单方案．本方案中,一个双能级原子穿过两个初始处于相干态的腔．原子与腔场的非共振相互作用使系统处于ＧＨＺ纠缠态．     

Measurement-induced entanglement for excitation stored in remote atomic ensembles

A critical requirement for diverse applications in quantum information science is the capability to disseminate quantum resources over complex quantum networks. For example, the coherent distribution of entangled quantum states together with quantum memory (for storing the states) can enable scalable architectures for quantum computation, communication and metrology. Here we report observations of entanglement between two atomic ensembles located in distinct, spatially separated set-ups. Quantum interference in the detection of a photon emitted by one of the samples projects the otherwise independent ensembles into an entangled state with one joint excitation stored remotely in 10(5) atoms at each site. After a programmable delay, we confirm entanglement by mapping the state of the atoms to optical fields and measuring mutual coherences and photon statistics for these fields. We thereby determine a quantitative lower bound for the entanglement of the joint state of the ensembles. Our observations represent significant progress in the ability to distribute and store entangled quantum states.