孤立原子和双模腔内原子之间的纠缠突然死亡研究

通过计算并发度和线性熵研究了初始处于纠缠态的两个两能级原子与双模场相互作用系统的纠缠动力学特性,讨论了原子初始纠缠度和腔场初始纠缠度对并发度的影响。结果表明,两原子之间的纠缠出现纠缠突然死亡(ESD)现象,纠缠死亡持续的时间长度和原子初始的纠缠度无关,然而依赖于腔场初始纠缠度;在整个时间演化过程中,两原子和腔场之间一直保持着纠缠状态。     

Fock态作用下两原子的纠缠

在Milburn内禀退相干模型下,研究了单模量子辐射场Fock态作用下两个二能级原子的纠缠,得到了原子约化密度矩阵的解析形式.由于退相干,原子间纠缠将随体系的演化而衰减,最终原子态将趋于稳定,此时纠缠只依赖于场和原子的初态.纠缠度用concurrence来定量计算.     

两原子依次通过粒子场的纠缠突然死亡与突然产生

通过数值计算的方法,研究了两纠缠二能级原子依次通过粒子场时的纠缠演化特性,发现原子的初态和光场的初态对两原子的纠缠有影响.当光场的粒子数为0时,纠缠处于周期性变化;当粒子数不为0时,纠缠非周期性变化,并出现纠缠突然死亡与突然产生现象.通过改变原子的初态和光场的初态,纠缠突然死亡和产生现象会随之改变.     

磁场作用下各向异性海森堡反铁磁模型的DMRG数值分析

对一维交换各向异性海森堡反铁磁自旋链XXZ模型系统进行了研究。在施加外磁场环境下,利用密度矩阵重整化群方法计算了零温系统的基态能、纠缠度,得到交换各向异性作用参数和外磁场对该系统由反铁磁态到顺磁态量子相变临界点的影响规律。     

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．     

两量子比特Rabi模型的纠缠动力学

利用零级近似方法讨论了两量子比特Rabi模型中的纠缠动力学问题,分析了不同耦合强度对系统纠缠的影响。这里量子比特和光场的初态分别选取为最大纠缠的Bell态和相干态。通过与数值方法比较,发现当量子比特跃迁频率远小于单模光场的频率时,在超强耦合区域内零级近似方法能够很好地描述系统的纠缠特性。结果显示两量子比特之间的纠缠可呈现突然死亡和产生的现象。而当量子比特之间的纠缠消失时,它们与光场的纠缠可以达到最大值,即两种不同的纠缠相互竞争相互制约。     

电磁场与二能级原子相互作用的量子相干性

通过密度矩阵方法讨论了处于特定环境下二能级原子的量子相干性.采用原子算符来表示经典电磁场中二能级原子的哈密顿算符;根据薛定谔方程,导出了二能级原子系统密度矩阵的演化方程;通过求解此演化方程,得到这个系统的密度矩阵具体形式.并由此得出此纯态系统具有良好的相干保持特性.     

基于正交列阵下的3级均匀态

对于一个N粒子多体纯态,如果它的所有k粒子约化态是最大混合的,则称为k级均匀态(k-uniform states).最近Goyeneche和Zyczkowski建立了k级均匀态(k-uniform states)与正交列阵的关系,并由正交列阵构造了N量子比特纠缠态(N=6,7,···,15)的2级均匀态.且Goyeneche等人还提出了开放性问题:对于N粒子多体纯态如何找到其3级均匀态.本文将给出正交列阵的定义,进一步由正交列阵构造出当N=11时的3级均匀态,并通过计算其3粒子、4粒子约化密度矩阵,验证该11粒子纠缠态为3级均匀态.     

利用冯·诺依曼熵获得最大纠缠态的形式（英文）

纠缠在量子信息处理中有许多重要的应用,正如Bell态对量子通信的实施是必不可少的.考虑如何得到Bell态,本文提出了一种用冯·诺依曼熵求解二体或三体系统中最大纠缠态表示形式的方法.计算二体或三体系统的量子态的冯·诺依曼熵,并将约化密度算符与用Bloch矢量表示的密度算符进行比较.根据密度算符具有正的、厄密性的特点,得到了最大纠缠态解析式,如Bell态和GHZ态.     

基于广义W类态更紧的单配性和多配性关系

纠缠单配性和多配性是多体量子系统中不可或缺的特征,能够刻画多体量子系统中纠缠的分布特性.针对广义W类态和真空态的叠加及其约化密度矩阵,本文利用一组不等式研究了一类基于Tsallis-q熵纠缠和Rényi-q熵纠缠更紧的单配性和多配性不等式.这些单配性和多配性不等式在某些条件下将还原为现有的一些不等式,也就是说现有的不等式可以视为这类新型不等式的一个特例.这些更紧的不等式是三体和多体量子系统中纠缠分布更精细的表征.本文建立的单配性和多配性不等式的适用范围更广.     

双模光场与原子共振拉曼相互作用中的纠缠特性

在二能级原子静止和运动的情况下,研究了原子与双模压缩真空态量子化腔场共振拉曼过程中的纠缠特性,利用量子化熵和量子相对熵分别讨论了原子与双模光场之间以及双模光场两模之间的纠缠性质．研究发现:通过适当改变场模参量和原子初态可以控制纠缠的时间和纠缠强度演化．     

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．     

光场调制下的两个二能级原子的线性熵研究

本文应用J-C模型研究了两个二能级原子依次穿过一个高Q光场时系统的状态波函数和密度矩阵,并计算了两个二能级原子子系统的线性熵,分析了此时两个原子的纠缠特性。     

Dynamics of a qubit—TLS system under resonant microwave driving

We demonstrate the effect of different coupling strengths between a microscopic two-level system(TLS)and a microwave field on the dynamics of a qubit—TLS system when the bipartite system is subject to resonant microwave driving.Rabi beating with a different TLSmicrowave coupling strength is demonstrated in simulations.Entanglement,quantified by the concurrence between the qubit and TLS,both for pure states and mixed states,is simulated.When decoherence is considered,entanglement of the bipartite system oscillates with damping and exhibits entanglement sudden death and/or entanglement sudden death and revival.     

两全同二能级原子同时与真空腔场相互作用任意态的纠缠

应用负值量子条件熵,研究了在大失谐情况下,两全同二能级原子同时与一真空腔场相互作用任意态纠缠的时间演化.考察了统初态对两原子系之间量子纠缠的影响,并将结果与concurrence的时间演化作了比较.结果表明,负值条件熵能够作为该条件下两全同二能级原子同时与单模腔场相互作用任意态的,容易解析计算的纠缠度.图2,参12.     

The entanglement evolution of two coupling two level atoms interacting with a single mode vacuum field in multiphoton Tavis Cummings model

Using multipohton Tavis-Cummings model, the entanglement evolution of two coupling two-level atoms in Bell states interacting with a single-mode vacuum field is investigated by using Negativity. The influences of coupling constants between atoms, the atomic initial states and the photon number of transition on the entanglement evolution of two coupling two-level atoms are discussed. The results obtained using the numerical method show that the entanglement of two atoms is related with coupling constants between atoms, the atomic initial states and the photon number of transition. The two-atom entanglement state will forever stay in the maximum entanglement state when the initial state is .When the initial state of two atoms is , the entanglement of two atoms displays periodic oscillation behavior.and its oscillation period decreases with increasing of coupling constant between atoms or the photon number of transition. On the other hand, when the initial state is or , the entanglement of two atoms displays quasiperiodic oscillation behavior and its oscillation period decreases with increasing of coupling constant between atoms or the photon number of transition .     

双模压缩库场驱动下两个二能级原子的纠缠性质

研究了分别含有一个原子的两个非局域的压缩库间初始通过纠缠光关联起来的体系的纠缠演化性质,讨论了该性质与原子初态等因素的关系和规律.结果表明:两个分离的一般压缩库间,两个原子间的纠缠度会随时间的演化出现纠缠死亡和恢复的现象.纠缠随时间的演化最终都会趋于一个稳定的值,而且是同一个值,同样与原子初态无关.     

原子能级简并的双光子J-C模型耗散动力学

研究原子能级简并的双光子Jaynes-Cummings模型中原子和系统的耗散动力学,应用密度矩阵主方程对腔耗散常数进行微扰展开的方法,在不同的光腔耗散常数及平均光子敷下,分别计算了系统与原子线性熵随时间的演化关系．结果显示,原子能级的简并增加了系统与原子初始相干性,延长了原子与场之间的纠缠周期,同时压缩了这种纠缠的振幅．另外,光场经典性越强,退相干发生越迅速,系统陷入混乱度越高．     

非线性Jaynes-Cummings模型中原子与光场的纠缠特性

利用密度矩阵的部分转置矩阵负本征值,研究了附加Kerr介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型中原子与光场纠缠度随时间的演化特性,讨论了Kerr介质与不同初始光场对原子—光场纠缠度的影响.结果表明:原子—光场纠缠度随时间作周期性演化,其演化周期由光场与原子耦合强度以及光场与介质相互作用强度来确定,并随耦合强度和相互作用强度的增加而减小,其纠缠程度会随光场的初始状态的不同而产生明显的变化.