耗散腔场中双光子Tavies-Cummings模型量子纠缠分析

用共生纠缠度度量的方法来研究两原子在耗散和非耗散腔场中的量子纠缠.研究结果表明：通过控制相互作用时间能够制备出最大纠缠态;且由于原子的双光子跃迁,导致双光子Tavies-Cummings模型是单光子Tavies-Cummings模型在制备最大纠缠态上所需要的时间的.且原子的自发辐射和腔场的损耗使得两原子的最大相干随时间呈周期性减小.     

两非等同纠缠原子与单模光场相互作用系统的纠缠特性

研究了在考虑腔场有能量损耗、原子有自发辐射时,两非等同纠缠原子与单模腔场相互作用过程中两原子之间的纠缠特性。结果表明;两纠缠原子的纠缠特性与两原子初态、腔场耗散系数k、原子的自发辐射率Γ及两原子与腔、场的耦合系数g1g2有一定的联系。     

两原子纠缠态的制备

提出一种基于原子与腔场共振相互作用的制备两原子纠缠态的方案．在本方案中,两个双能级原子以很快的速度穿过一个初始处于真空态的腔,然后第３个原子以很快的速度穿过这个腔．对这个原子态的探测将使前两个原子坍缩到一个最大纠缠态     

利用腔衰减进行两原子纠缠态的制备

本文提出了利用衰减腔进行两原子纠缠态的制备方案。当两单光子探测器在探测期限内只探测到一个溢出的光子时,两个在不同腔中的原子以一定的概率处于最大纠缠态。     

腔QED系统中三原子纠缠态的受控辅助克隆

提出一个对未知三原子纠缠态辅助克隆的腔QED方案.该方案包括两个阶段,首先用两个两原子纠缠态和一个三原子纠缠态作为量子信道实现对未知三原子纠缠态的受控隐形传态,其次,在态制备者的帮助下,信息发送方实现对未知三原子纠缠态的辅助克隆.     

在腔场中两原子共生纠缠度的变化及最大纠缠态的制备

讨论了两原子与腔场共振相互作用时两原子共生纠缠度(Concurrence)随时间的演化规律.结果表明:通过控制原子和腔场相互作用时间,可制备两原子的最大纠缠态.另外,还考虑了原子自发辐射和腔场衰变对纠缠度的影响.     

利用纠缠交换制备最大纠缠态

基于腔QED技术提出利用纠缠交换制备光子-光子和原子-光子最大纠缠态的简便方案.在制备光子-光子最大纠缠态方案中,腔只是被虚拟激发,原子和腔之间没有信息转换,大大降低了对腔品质的要求.在利用双光子共振相互作用制备原子-光子最大纠缠态方案中,只要对单原子的态进行测量,而不需要联合Bell基测量.     

耗散腔场中两原子间的纠缠特性

研究了在大失谐条件下一位于能量耗散腔中,两个二能级原子与单模辐射场相互作用系统中原子间纠缠的时间演化特性,讨论了两原子的初始状态、腔场衰变常数以及光场的平均光子数对原子纠缠度的影响．结果表明：当两原子均处于激发态或基态时,两原子始终处于分离状态;而当两原子初始均处于激发态与基态的相干叠加态时,腔场损耗对原子纠缠度的影响随时间的演化逐渐消失,但原子偶极一偶极相互作用使原子间的纠缠程度得到加强．     

压缩真空环境下双腔系统的两原子纠缠

原子间纠缠的制备及其演化特性的研究对量子信息和量子网络的实现具有重要的意义.文章研究了压缩真空环境下双JC模型中两原子纠缠的演化,并讨论了不同初态、腔场的平均光子数和压缩角对纠缠的影响.结果表明:两原子初态的纠缠较强则任意时刻的纠缠也会较强;减小腔场的平均光子数可以延长纠缠存在的时间;腔场的压缩角对纠缠演化的影响比较微弱.     

Ising模型的腔QED模拟和最大纠缠态的存储以及四体纠缠态的产生

提出了在腔中模拟Ising模型、存储最大纠缠态和产生的四体量子纠缠态的简单方案．单模腔中的两个二能级原子受到强经典驱动场的作用,在大失谐条件下,系统的有效哈密顿量和标准的Ising模型相同．这一系统可使初始处于Bell基的两原子始终处于最大纠缠态,其中两个Bell基是系统的本征态;另外两个Bell基仅需要对其中一个原子作局域操作,仍然保持最大纠缠态．这个系统与腔模和环境没有相互作用,可长时间存储原子纠缠态而不会发生退相干．此外,利用该模型可以提出制备四体纠缠态的方案,即由现存的两Bell态可以一步得到四体真正纠缠态;存在两个GHZ态的条件下,可以很容易得到四粒子的标准Cluster态,在该机制下制备四粒子标准Cluster态的成功几率为1．     

基于腔QED实现确定的多方受控的隐形传送任意两原子态方案

基于腔QED系统提出一种实现确定的多方受控的隐形传送未知的任意两原子态的简单方案.该方案利用多原子与腔的共振相互作用分别一步实现作为量子信道的特殊纠缠W态的制备和所需的幺正变换,而且完成隐形传态所需时间不随接收方的增多而增长.     

损耗腔中原子纠缠的突然消亡

在色散近似下研究了置于制备在相干态的两损耗腔中两原子的纠缠时间演化规律,发现即使原子系统相干性不会衰减到零,退纠缠也可能在有限时间内发生.     

一个基于腔衰减的四原子纠缠态制备方案

基于A型三能级原子与腔场及经典场的相互作用理论,利用单光子探测器对从光腔中泄漏出来的光子进行符合测量,提出了一个四原子纠缠态的制备方案,四个分别处于不同光腔中的原子将以一定的概率处于GHZ态。     

在囚禁离子系统制备三离子树型三维纠缠态

树型三维纠缠态是一种新型的三维纠缠态,其可增强量子通信的安全性.基于囚禁离子系统提出一种只需一步就可制备三离子树型三维纠缠态的理论方案.该方案所需的相互作用时间短,基于当前的技术是有可能实现的.     

非最大量子纠缠信道的量子态传送——在腔QED系统中利用非最大三粒子纠缠GHZ态传送未知原子态

讨论在腔QED中如何利用非最大三粒子纠缠GHZ态实现未知单原子态、两原子纠缠态的概率隐形传送.在量子态传送过程中需要引入一个辅助粒子以解决使用非最大纠缠量子信道导致的态畸变问题.本方案在两原子与腔相互作用的整个过程中,由于经典场同时对两原子进行驱动,量子态的演化不依赖于腔场的态,因而不受腔泄漏和热腔场的影响.     

利用两能级原子与相干态腔场相互作用实现纠缠浓缩

根据大失谐条件下原子–腔场相互作用的特点,讨论了一个制备纠缠相干态的方法,提出了一个利用两能级原子与腔场相干态相互作用实现纠缠浓缩的方案。在这个方案中,2个具有相同振幅但有着π相位差的相干光|α〉和|-α〉构成的纠缠态光场被用来作为量子信道,通过利用两能级原子与腔场的相互作用以及两模正交态测量实现了这个纠缠浓缩的过程。结果表明:对于纠缠相干态,无论其初始的纠缠是多么微弱,利用这种方法总有一定的几率可以从部分纠缠态中提取出最大纠缠态。     

2个原子与2个耗散腔场量子体系中的量子退相干

应用J-C模型与相互作绘景中的密度算符理论,研究了2个相互纠缠的理想腔体中2个二能级Rydberg原子与2个纠缠耗散腔场单光子共振相互作用过程中的量子退相干,得到了2个二能级原子的退相干因子.通过对数值计算,讨论了耗散系数和原子-光场相互作用耦合系数对原子态的量子相干性的演化特性的影响.结果表明,耗散系数和原子-光场相互作用强度不仅影响原子态的量子相干性的演化的振荡性,而且影响其演化的周期性.     

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．     

■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.     

相位耗散腔QED系统中三体纠缠动力学的研究

利用加入非线性克尔介质的相位耗散腔QED系统,计算了系统的两体和三体量子纠缠,研究了非线性克尔介质对两体和三体纠缠动力学的影响。研究结果表明当非线性克尔系数χ和偶极偶极相互作用强度Ω取合适数值时,两原子间的稳态量子纠缠可以得到提高。另外,利用制备态保真度的方法对系统中的三体纠缠也进行了研究,发现随着时间的演化,真正的三体纠缠是可以在系统中出现的,特别,可以通过调整克尔系数χ和偶极偶极相互作用强度Ω来调节系统中三体纠缠出现的时间。