耗散原子-腔场复合系统中线性熵的演化特性

应用全量子理论研究了两个纠缠的耗散腔场与穿过其中一个腔场的二能级Rydberg原予相互作用过程中原子的线性熵、两个腔场的线性熵及原子-腔场复合系统的线性熵的演化特性.通过数值计算,讨论了共振情况下耗散常数和原子-光场相互作用耦合强度对原子的线性熵、两个腔场的线性熵及原子-腔场复合系统的线性熵演化特性的影响.结果表明:原子的线性熵、两个腔场的线性熵、原子-腔场复合系统的线性熵的演化都较强地依赖于原子-光场相互作用耦合强度和耗散常数.耗散常数和原子-光场相互作用强度不仅影响量子场熵演化的振荡性,而且影响线性场熵演化的周期性.     

2个原子与2个耗散腔场量子体系中线性熵的研究

应用J-C模型与相互作用绘景中的密度算符理论,研究了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线性熵的演化特性.推导了此体系中单个原子、单个场以及2个原子、2个腔场的线性熵公式,讨论了腔场的耗散系数和原子-光场相互作用耦合系数对各线性熵演化的振荡性及其周期性的影响.线性熵的时间演化周期与原子...     

相位损耗腔中大失谐J-C模型双光子过程的熵特性

研究相位损耗腔中大失谐下两个全同二能级原子与相干态场相互作用系统中熵的演化,讨论了不同原子初始状态和光场平均光子数对光场线性熵,原子线性熵和光场-原子系统线性熵的影响.     

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．     

腔场损耗对(*)型三能级原子与双模光场非共振相互作用系统熵的影响

研究了(*)型三能级原子与双模相干态场非共振相互作用过程中,腔场存在能量损耗时,系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的时间演化特性,讨论了能量损耗、双模光场的平均光子数和光场与原子的耦合程度对各线性熵的影响.     

腔场损耗对ξ型三能级原子与双模光场非共振相互作用系统熵的影响

研究了ξ型三能级原子与双模相干态场非共振相互作用过程中，腔场存在能量损耗时，系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的时间演化特性，讨论了能量损耗、双模光场的平均光子数和光场与原子的耦合程度对各线性熵的影响．     

耗散腔场中双纠缠原子的量子信息保真度

利用数值计算的方法,研究了耗散腔中双纠缠原子的量子信息保真度.讨论了光场的初始平均光子数一定的情况下腔的耗散系数对量子态保真度的影响,以及在腔的耗散一定的情况下光场的初始平均光子数对量子态保真度的影响.结果表明:腔的耗散和光场的初始平均光子数对原子和原子—光场系统的保真度的影响都很明显.     

多模光场与二能级原子Nj度简并N^∑光子共振相互作用系统中场量了熵与纠缠的演化

利用冯·纽曼量子约化熵理论研究了多模相干态光场与单个二能级原子简并多光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的时间演化特性,得到了多模光场量子熵的解析表达式,并给出了三模场与原子相互作用时场量子熵的数值计算结果,详细讨论了此时初始平均光子数、原子分布角以及原子偶极相位角对场量子熵与纠缠的影响。数值计算结果表明：初始光场越强,场与原子之间的量子纠缠越弱,当光场足够强时,两子系统几乎始终处于退纠缠状态;场量子熵强烈地依赖于原子分布角,光场与原子总是处于纠缠态,并且在短时间的振荡之后几乎停留在最大纠缠态,而原子分布角越大,场量子熵演化到其最大值的时间越短;原子偶极相位角对场与原子之间的量子纠缠几乎没有影响。根据场量子熵的这些特性,可以制备纠缠态或纯态。     

多模光场与二能级原子N_j度简并N~∑光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的演化

利用冯·纽曼量子约化熵理论研究了多模相干态光场与单个二能级原子简并多光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的时间演化特性,得到了多模光场量子熵的解析表达式,并给出了三模场与原子相互作用时场量子熵的数值计算结果,详细讨论了此时初始平均光子数、原子分布角以及原子偶极相位角对场量子熵与纠缠的影响.数值计算结果表明:初始光场越强,场与原子之间的量子纠缠越弱,当光场足够强时,两子系统几乎始终处于退纠缠状态;场量子熵强烈地依赖于原子分布角,光场与原子总是处于纠缠态,并且在短时间的振荡之后几乎停留在最大纠缠态,而原子分布角越大,场量子熵演化到其最大值的时间越短;原子偶极相位角对场与原子之间的量子纠缠几乎没有影响.根据场量子熵的这些特性,可以制备纠缠态或纯态.     

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。     

多原子测量和腔中真空单光子组合态的隐形传递

提出了一个隐形传送多量子位真空和单光子叠加纠缠腔场态的方案,通过原子与腔场发生非共振与共振相互作用以及控制原子与腔场相互作用的时间实现非破坏测量和交换信息,发现了通过测量原子的状态识别4个Bell腔场态的方法.     

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。     

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.     

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。     

Cavity QED with a Bose-Einstein condensate

Cavity quantum electrodynamics (cavity QED) describes the coherent interaction between matter and an electromagnetic field confined within a resonator structure, and is providing a useful platform for developing concepts in quantum information processing. By using high-quality resonators, a strong coupling regime can be reached experimentally in which atoms coherently exchange a photon with a single light-field mode many times before dissipation sets in. This has led to fundamental studies with both microwave and optical resonators. To meet the challenges posed by quantum state engineering and quantum information processing, recent experiments have focused on laser cooling and trapping of atoms inside an optical cavity. However, the tremendous degree of control over atomic gases achieved with Bose-Einstein condensation has so far not been used for cavity QED. Here we achieve the strong coupling of a Bose-Einstein condensate to the quantized field of an ultrahigh-finesse optical cavity and present a measurement of its eigenenergy spectrum. This is a conceptually new regime of cavity QED, in which all atoms occupy a single mode of a matter-wave field and couple identically to the light field, sharing a single excitation. This opens possibilities ranging from quantum communication to a wealth of new phenomena that can be expected in the many-body physics of quantum gases with cavity-mediated interactions.     

有效二能级原子与压缩相干态相互作用的量子动力学

根据原子反转和场熵的特征，研究初始辐射场为压缩相干态时，双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中原子和场的量子动力学性质，发现在粒子数停止反转期间，原子和场之间信息的关联是变化的，光场和不改变崩塌与复苏的振荡周期，Ｓｔａｒｋ 应对崩塌与复苏振荡的周期有明显的影响；它们崩塌与复苏的振荡包络及场熵的大小都具有明显的影响。