纳米磁性颗粒小点阵体系的动力学响应

通过数值解Landau Lifshitz Gilbert(LLG)方程,来研究一个具有垂直各向异性的N×N平方点阵结构的单畴铁磁颗粒体系的动力学响应.由于磁性颗粒间的偶极相互作用,我们发现存在三种不同的典型磁矩构形分布.这些构形由磁晶各向异性和磁偶相互作用之间的竞争所决定.磁性粒子的点阵几何构形是影响磁矩翻转的重要因素,偶极相互作用的增强,引起不同位置的颗粒磁矩发生先后顺序的翻转.当初态所有颗粒磁矩都平行于 z方向,且颗粒间的偶极相互作用不足以使磁矩发生耦合翻转,反转某个磁矩所需的最小翻转场将比反转单个(即无偶极相互作用)磁矩时所需的最小翻转场小得多.该种效应随着颗粒间距的增加,将明显地减弱,最小翻转场很快地增加且趋于反转单个磁矩时所需的最小翻转场.当所有颗粒磁矩处于各种不同初态时,弱偶极相互作用加宽了翻转场的取值范围.     

利用偶极封锁实现量子态转移和量子交换门

基于囚禁在原子芯片上的原子系综,利用偶极封锁实现了量子态转移,并通过引入辅助量子比特实现量子交换门,同时还讨论了上述方案在实验上的可实现性.     

远程制备多粒子纠缠态优化方案

提出了一个较好的远程制备多粒子的纠缠态的方案,先讨论用(N+1)粒子的纠缠态作为量子通信信道制备2N粒子的纠缠态.然后在研究用一个(N+1)粒子的纠缠态和一个(N+2)粒子的纠缠态作为量子通信信道制备(2N+1)粒子的纠缠态.与现在已有人提出的制备多粒子的纠缠态的方案相比,这个方案的优点是仅花费了两位经典位和只有一次两粒子的投影测量.     

任意两态叠加多模叠加态光场的等幂次H压缩

利用多模压缩态理论,研究了任意两态叠加多模叠加态光场|Ψ(2)〉q的广义非线性等幂次N次幂H压缩特性.结果表明,在不同的条件下,态|Ψ(2)〉q分别处于等幂次N-H最小测不准态、呈现 "半相干态"效应,第一正交相位分量或第二正交相位分量可分别呈现出等幂次N次幂H压缩效应.并且说明了多模偶相干态光场、多模奇相干态光场、多模复共轭偶相干态光场、多模复共轭奇相干态光场等中N次幂H压缩都是笔者研究的任意两态叠加多模叠加态光场的等幂次N次幂H压缩效应的特殊情况.     

q形变的非谐振子广义偶奇相干态的特性

构造了q形变的非谐振子广义偶奇相干态,并研究了其高阶压缩和高阶反聚束特性.结果表明,广义偶奇q- 相干态都在不同的参数区存在压缩效应,随q变形的增大,偶 q-相干态的高阶压缩效应减弱而奇q- 相干态的高阶压缩效应增强.在一定参数范围内,广义偶q- 相干态出现高阶(N≥2) 反聚束特性而广义奇q- 相干态则出现聚束效应.随 q形变增大,广义(偶) q- 相干态的高阶反聚束(聚束) 效应都增强.     

多模虚奇、偶相干态的叠加态光场等幂N次方Y压缩

目的　利用多模压缩态理论,研究态 |Ψ(4)oe V〉q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性。方法　根据量子力学中的态叠加原理,构造了由多模虚奇相干态和多模偶相干态组成的四态叠加多模叠加态光场 |Ψ(4)oeV〉q。结果　①当压缩次数N为偶数时,态 |Ψ(4)oe V〉q始终不呈现广义非线性等幂N次方Y压缩效应: (a)当压缩次数N=4m(m=1, 2, 3,… )时,态 |Ψ(4)oe V〉q处于等幂N Y最小测不准态; (b)当N=4m-2(m=1, 2, 3,…)时,态 |Ψ(4)oe-V〉q呈现半相干态效应。②当压缩幂次N为奇数时,在一定条件下态 |Ψ(4)oeV〉q的第一正交分量和第二正交分量可分别呈现出奇数次和偶数次的广义非线性等幂N次方Y压缩效应。结论　发现了态 |Ψ(4)oe V〉q的广义非线性等幂N次方Y压缩具有某些新的物理性质。     

新型多模叠加态光场的等N次幂Y压缩特性

根据量子力学的线性叠加原理，用多模虚奇相干态和多模复共轭偶相干态组成四态叠加多模叠加态光场｜ψ^（4） oe Ⅷ〉q，运用多模压缩态理论得到了｜ψ^（4） oe Ⅷ〉q的等N次幂Y压缩的一般理论结果。通过对该理论结果的数值分析发现：当压缩幂次N、腔模总数q、各模相干态的平均光子数R^2，以及奇相干态和多模复共轭偶相干态叠加几率幅的模ro、re等参数的取值满足一定的条件时，态｜ψ^（4） oe Ⅷ〉q可呈现等幂次N—Y最小测不准态，“半相干态效应”、半压缩效应、第一正交分量呈现等N次幂Y压缩或第二正交分量呈现等N次幂Y压缩。     

基于4粒子团簇态实现量子态的双向通信

提出了一个用4粒子团簇态作为量子信道传输量子态信息以实现双向通信的方案.在该方案中,通信双方Alice和Bob事先共享一个4粒子团簇态.在通信过程中:首先,将4粒子团簇态与双方要传递的量子态信息共同构成系综态;然后,Alice和Bob分别对自己拥有的部分粒子作Bell基的联合测量,并把测量结果通过经典信道告诉对方;最后,Alice和Bob根据对方公布的测量结果,作相应的幺正变换,就可以在自己的粒子上重现对方要传送的量子态信息.这样就达到了实现量子态的双向通信的目的.     

空间运动对原子系综量子比特的影响

通过推广原子系综集体激发态量子漏损(Quantum Leakage)的概念, 应用原子相干态的方法, 系统地研究了原子质心的空间运动对二能级原子系综集体对称态动力学演化的影响. 在宏观极限下, 分析了原子系综集体态在有限温度时的量子退相干效应. 研究表明, 随着系综中的原子数N → ¥ , 系统的保真度将变得很坏. 因此, 在利用原子系综存贮量子信息的研究中, 量子漏损将是一个不可忽略和回避的问题. 这些研究为原子系综能否作为量子比特应用于量子信息提供了理论上的可行性分析.     

四态叠加多模叠加态光场中广义磁场的N次方H压缩

构造了由多模偶相干态与多模虚偶相干态线性叠加组成的一种新型四态叠加多模叠加态光场Ψ(4)e,Ⅲ〉q中广e,Ⅲ〉q,利用多模压缩态理论,研究了态Ψ(4)义磁场分量的等幂次N次方H压缩特性.结果表明,当腔模总数q与压缩次数N的乘积qN=4m(m=1,2,3,…)时,态Ψ(4)e,Ⅲ〉q的广义磁场分量可恒处于等幂次N H最小测不准态;当qN=4m′ 2(m′=0,1,2,3,…)时,若态间的初始相位差(θ1-θ2)、各模初始相位和∑qR2j分别满足一定取值φj及各模平均光子数之和∑qj=1j=1条件,态Ψ(4)e,Ⅲ〉q的广义磁场分量可呈现周期性等幂次N次方H压缩效应.