两纠缠原子与光场Raman相互作用系统光场的二阶相干特性

采用全量子理论和数值计算方法,研究了两纠缠原子与相干态光场Raman相互作用过程中系统光场的二阶相干特性及两原子初始纠缠度和系统耦合常数对光场二阶相干的影响。     

两纠缠原子与相干态光场相互作用过程中光场的动力学特性

文章采用数值计算方法研究了两全同二能级纠缠原子与相干光场相互作用过程中光场的动力学特性;结果表明,光场压缩与两原子纠缠度之间存在着很强的关联,在光场不太强,某一特定时刻,对于任一纠缠态下,光场可以完全被压缩。     

T-C模型中纠缠原子与相干态光场相互作用的场熵演化特性

利用全量子理论,研究了一对纠缠原子与相干态光场相互作用中场熵的演化特性.讨论了原子间偶极-偶极相互作用、光场强度与2原子纠缠度对场熵演化特性的影响.结果表明:原子间偶极-偶极相互作用强度增加使场熵的演化周期增大;初始光场强度增加,场熵平均值先增大后减小,振荡周期变大;场熵平均值随初始纠缠度增大反而减小,但振荡幅度随初始纠缠度增大而增大.     

T-C模型中纠缠原子与相干态光场相互作用的光学效应

研究一对纠缠的二能级原子与单模相干态光场的相互作用,得出光子之间关联函数Q参数的演化规律.讨论原子一场的耦合系数g、初始相干光场强度n~-、原子间的耦合系数ε及纠缠因子对光场所呈现出的聚束效应和反聚束效应的影响.     

纠缠态在退相干下的演化

爱因斯坦和玻尔关于量子力学诠释的争论中提出了粒子具有纠缠性问题[1].虽然由于局域性方面存在问题,爱因斯坦的观点没有被广泛接受.但粒子的纠缠性已经在光子的隐形传态实验中得到了证实,并已经在量子信息中得到了广泛的应用[2-3]. 本文首次应用核磁共振(NMR)实验着重讨论粒子间的纠缠性和相干性的关系. 实验中,以13C标记氯仿为样品,D6-丙酮为溶剂,13C和1H核分别为A,B 2个量子位.实验数据由德国布鲁克公司生产的Avance DRX500核磁共振仪获得.整个实验在控温条件(22℃)下进行.两核的共振频率分别为νA=125.76MHz和νB=500.13MHz,耦合常数J=215Hz.     

大失谐条件下纠缠原子与光场相互作用过程中的原子特性

文章研究了在大失谐条件下两全同二能级纠缠原子与相干态光场相互作用过程中系统的原子特性,采用时间演化算符和数值计算方法讨论了系统参数对系统原子特性的影响。研究表明,单模相干光场和两全同二能级纠缠原子在大失谐作用条件下,无论如何调整系统参数,都无法使原子偶极压缩。     

相干压缩态通过分束器的纠缠性质

利用Wigner特征函数方法研究相干压缩态作为输入光场时分束器的输出光场的纠缠性质。结果表明,分束器为对称平衡分束器时输出光场纠缠量最大,且此纠缠量随压缩参数的增大而增大。     

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。     

二种形式纠缠相干态的压缩特性

对于两种形式的纠缠相干态,通过M.Hillery提出的"双模和压缩"和"双模差压缩"研究了其的压缩特性,并与R.Loudon提出的双模压缩算符计算其压缩特性结果进行比较.发现第一种形式的纠缠相干态的压缩特性相同,但第二种不同.     

从相干态与纠缠态表象推导函数空间

利用有序算符内的积分技术(IWOP),从相干态和纠缠态的完备性出发,推导出与之相对应的函数空间,并简要介绍了双变量厄米多项式的作用.     

T-C模型中有耦合的两二能级原子的纠缠度

纠缠度是对被纠缠的子系统之间的关联程度的量度.用冯?诺依曼熵来描述在相干光场中两 耦合二能级原子之间的纠缠度的演化,显示了两二能级原子之间的纠缠度与原子之间的耦合 强度,光场与原子之间的失谐量的大小以及场强有关系.对初始处于贝尔基的两个原子,原 子间耦合的增强和失谐量的增加都将使纠缠度增加,纠缠度振荡的频率增加,而光强的增强 将导致原子间纠缠度的下降.     

单模热腔场中两原子的纠缠演化动力学

在考虑内禀消相干影响下,通过使用部分转置的负本征值(NPT)和共生纠缠度来度量原子间的纠缠.研究了两个二能级原子与初态为热态的单模光场相互作用系统中,两原子间的纠缠随时间演化问题.讨论了内禀消相干和平均光子数等对纠缠度的影响.结果表明:存在内禀消相干时随着时间的演化,原子间的纠缠逐渐减小到一个确定值.通过对两种不同的纠缠度量方法的比较,可以看出NPT和共生纠缠度的时间演化有相似的规律,能够度量同类系统的纠缠.     

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.     

两光子的自旋态与纠缠态

用量子理论方法给出两光子的自旋态, 即通过2个单光子自旋态的直积并叠加得到两光子的自旋本征态, 从而给出两光子的纠缠态, 所得结果与用经典极化矢量表示的两光子纠缠态不同, 该结果可应用于量子通讯和量子计算中.     

原子间偶极相互作用对双光子T-C模型中纠缠度的影响

研究了原子-光场间的耦合常数ε和原子间偶极-偶极相互作用强度η对双光子T-C模型中各纠缠度的影响.当系统初态为∣ 2,g1,g2〉时,光场和两个原子间的纠缠度是光场和其中任意一个原子间的纠缠度的两倍;当系统初态为γ∣ 0,g1,e2〉+√/1-γ2∣0,e1,g2〉时,若γ两次取值分别为γ1、γ2,在满足γ1+γ2=1条件下,其纠缠度满足原子间的交换对称性.     

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.     

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.     

非等同两原子与双模相干态光场相互作用系统的腔场谱

研究了两个非等同二能级原子与双模光场相互作用过程的腔场谱,分析了两模初始场为相干态时谱结构的特性,讨论了相对耦合常数R=g2/g1和初始场强对腔场谱的影响．发现两模的初始场强较弱时以双峰结构为主,两模初始场强较强时以三峰结构为主。     

多光子T-C模型中二项式光场与两纠缠原子相互作用的原子纠缠演化

利用全量子理论,研究了多光子Tavis-Cumming模型(T-C模型)中两纠缠原子与二项式光场的纠缠演化特性,讨论了不同初始状态下二项式光场系数、原子间的偶极-偶极相互作用对纠缠演化特性的影响.计算结果表明,二项式光场系数影响两原子间纠缠演化的周期性,在5nπ(n=0,1,2,…)以外的其他nπ值附近的值域内出现纠缠现象.随着光场系数η的增大,出现纠缠现象的时域范围逐渐增加,两原子间的退纠缠时间缩短,原子间的偶极-偶极相互作用可对纠缠度的振荡和纠缠度的大小产生影响.     

非等同两原子-双模热光场系统的腔场谱

为获得两个非等同二能级原子与双模光场相互作用过程的腔场谱特性,通过求解本征方程导出了双模初始光场处于任意强度的热光场时腔场谱的计算公式,给出了数值计算结果．文中还讨论了相对耦合常数和初始场强对腔场谱的影响,发现在相对耦合常数为零且初始场较弱的条件下,两模腔场谱均为双峰结构;随着相对耦合常数的增大,双峰逐渐靠近,到相对耦合常数为1时,每模腔场谱都合并为单峰．随着一模光场平均光子数的增大,本模腔场谱双峰之间的距离减小,而另一模腔场谱双峰之间的距离增大。