携带量子信息的Hawking辐射

首先利用Bogoliubov变换导出了Kruskal真空态与Schwarzschild真空态之间的联系,并把双模压缩幺正算符作用在Schwarzschild真空态上,得到了Kruskal真空态为Schwarzschild时空中的双模压缩真空态,并且可表示成纠缠态的形式,对应粒子的纠缠分别在视界的内部和外部区域.利用纠缠态进一步研究了Schwarzschild黑洞的Hawking辐射,得到了辐射率与Bekenstein-Hawking熵变有关,说明在黑洞辐射过程中携带量子信息是有可能的.     

暗能量背景下黑洞的全息相变

在暗能量背景下,研究了黑洞的热力学熵和纠缠熵的相结构.分别讨论了黑洞的电荷和暗能量态参数对黑洞相结构的影响.对于固定的暗能量态参数,当电荷的值增大时,黑洞热力学熵和纠缠熵的相结构与范德瓦尔斯相变的相结构完全类似,即黑洞先后经历一阶相变、二阶相变,最后达到稳定态.对于固定的电荷,当暗能量态参数增大时,黑洞热力学熵和纠缠熵的相结构并不完全类似.特别是,纠缠熵随暗能量态参数的变化与热力学熵的变化趋势完全相反.相同的是,当暗能量态参数增大时,在纠缠熵-温度平面和热力学熵-温度平面,黑洞都经历一阶相变和二阶相变.对于热力学熵和纠缠熵,发现在一阶相变的不稳定区域,麦克斯韦的等面积法则始终成立,在二阶相变临界点附近,热容的临界指数都是2/3.     

变加速直线运动荷电黑洞时空中的粒子能级与非热辐射

文章为了精确地求出一个直线加速运动荷电黑洞时空中的粒子能级 ,并在此基础之上 ,对此黑洞视界附近的粒子能级的分布特征进行研究 ,从而搞清楚此黑洞的非热辐射特征。作者采用在直线加速运动荷电黑洞时空中求解Hamilton -Jacobi方程 ,并采用广义的乌龟坐标变换将Havnilton -Jacobi方程变成乌龟坐标下的形式 ,以便求出粒子广义动量的径向分量 ,进一步求出粒子能量 ,有了粒子的能量表达式便可以研究此黑洞视界附近的能级及此黑洞的非热辐射。结果表明 ,粒子能级分布与黑洞荷电产生的电磁四维势有关 ,还与黑洞的蒸发率等因素有关 ,黑洞非热辐射粒子的能量范围与四维电磁势的A0 和A1分量有关 ,还与黑洞的蒸发率 ( rH)有关。因此 ,此黑洞有非热辐射 ,辐射粒子的能量范围与A0 、A1和 rH 有关     

第I种非对称多模叠加态光场的Nj次方Y压缩

利用多模压缩态理论研究了第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场 |Ψ(ab)Ⅰ >q的不等奇次幂Nj 次方Y压缩特性 .结果发现 :当压缩幂次数Nj 为奇数时 ,态 |Ψ(ab)Ⅰ >q在一定条件下总可呈现出不等奇次幂Nj 次方Y压缩效应 ;态 |Ψ(ab)Ⅰ >q的奇数次幂N次方Y压缩仅仅是本文的理论结果在Nj=N这一条件下的特例 .     

静态黑洞辐射与时空在乌龟坐标下的共形平直形式

指出一般静态时空中黑洞热辐射与乌龟坐标下时空的共形平直形式有密切关系,并把Unruh证明黑洞辐射的量子场论方法,推广应用于更为一般的情况。     

Kerr-Newman黑洞的辐射几率与纠缠熵

通过求解弯曲时空中的Klein—Gordon方程,得到视界附近的量子波函数,求出标量粒子在视界附近的Hawking辐射散射几率．依据统计平衡时出现某个宏观态的热力学概率与该态所对应熵之间的关系,计算出Kerr-Newman黑洞的纠缠熵．结果表明,利用该方法计算黑洞熵,不仅能得到熵与视界面积成正比,还避免了截断因子的出现．     

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。     

q-形变振幅相干态的非经典效应

运用数值计算方法研究了迭加系数、形变参数对q-振幅相干态|ψ〉q的量子统计性质的影响,发现q-形变振幅相干态与通常的振幅相干态有着显著不同的量子统计性质.在0相似文献   

两粒子相对坐标与玻色湮灭算符之和的共同本征态及其纠缠性分析

基于两粒子相对坐标毛x1-x2与玻色湮灭算符之和a1+a2对易,借助IWOP技术构造了其共同本征态|β,x),发现该态既具有相干态的某些特征,又是一类纠缠态.通过对|β,x)作shmidit分解和单边积分,证明了其纠缠性以及与理想EPR纠缠态的关系--|β,x)沿着β1轴叠加即可生成理想的EPR纠缠态.     

黑洞的霍金辐射与信息守恒

黑洞不是一颗死亡了的星体,它具有丰富的内涵。黑洞的霍金辐射理论表明,黑洞不仅具有一般的力学性质,而且具有量子性质和热性质。如果黑洞的辐射谱为严格的黑体谱,则黑洞辐射过程中信息丢失。Parikh和Wilczek认为,黑洞的霍金辐射的确可以看成是一种量子效应,但辐射粒子贯穿的势垒不是预先存在的,而是由出射粒子自身产生的。他们的研究结果支持信息守恒。     

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。     

第Ⅰ类三态叠加多模叠加态光场高次和压缩特性

构造了由多模相干态|{Zj}〉q、多模真空态|{0j}〉q和多模相干态的相反态|{-Zj}〉q线性叠加组成的第Ⅰ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)1〉q,利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(3)1〉q中广义电场分量的等幂次高次和压缩特性.结果表明,在一定条件下,态|ψ(3)1〉q的广义电场分量(即第二正交相位分量)可分别呈现出周期性变化的等幂次奇数模与偶数次、偶数模与奇数次、偶数模与偶数次、奇数模与奇数次的高次和压缩效应.     

R~N中带冲突非线性项的拟线性椭圆方程的多解性

考虑 RN中含正参数 μ的拟线性椭圆方程- div(| u| p -2 u) + | u| p-2 u=q(x) | u| α-2 u-μr(x) | u| β-2 u,u∈ W1,p(RN) ,其中 :10 ,r∈ L∞ (RN) ,r(x)≥ d>0 .证明了当 μ充分大时该方程无非零解 ,而当μ充分小时该方程有足够多的分别具有正能量与负能量的解 .     

Quintessence黑洞的量子隧穿效应以及黑洞遗迹

天文观测发现了暗能量的存在,因此可以讨论暗能量所包围的静态球对称黑洞。运用了Parikh的量子隧穿模型,研究了Quintessence黑洞的量子隧穿过程以及黑洞遗迹问题。结果表明,在能量守恒的条件下,黑洞外视界和宇宙视界处的粒子出射率与Bekenstein-Hawking熵有关,辐射谱不再是严格的纯热谱。在考虑一级修正后得到具有对数项的粒子隧穿几率,并讨论了黑洞遗迹的存在的可能性。     

Kerr黑洞的辐射谱

将研究黑洞辐射温度的Damour-Rufl]ni方法延拓到研究Kerr黑洞辐射谱.在保持时空中总能量和总角动量守恒的条件下,考虑辐射粒子对时空的反作用后,得到了黑洞辐射谱不再是严格的纯热谱,在我们的结论中,不但含有辐射粒子能量的影响项,而且含有辐射粒子角动量对黑洞角动量的影响项.所给表达式与Parjkh和Wilczek及其它人后来的表达式一致,满足量子力学的幺正性原理.     

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．     

带电磁荷直线加速动态黑洞的非热效应

利用弯曲时空中标量粒子运动的Hamilton-Jacobin方程,研究带有电荷和磁荷的直线加速动态黑洞周围时空中标量粒子的能量分布,得到了黑洞发生非热辐射的能量条件.此条件不仅依赖于黑洞的质量、电荷、磁荷和加速度,还与黑洞视界的变化有关,与黑洞视界附近的四维电磁势有关.在黑洞视界附近,能量处于μ＜ω＜ω0的负能粒子,将由于量子隧道效应而穿过禁区,产生一种与温度无关的非热辐射.     

Kerr-Newman时空中带电旋转粒子的Hawking辐射

拓展Banerjee和Majhi研究黑洞Hawking辐射的方法,在保持时空中总能量、总电荷和总角动量守恒的条件下,利用新定义的Tortoise坐标变换研究带电旋转黑洞的Hawking辐射.在考虑辐射粒子对时空的反作用后,不但得到满足量子力学幺正性原理的黑洞辐射谱.而且在结果中显示,由带电旋转粒子引起的辐射谱中类似化学势的项,入射波与出射波的贡献是相等的.使人们对黑洞Hawking辐射的物理机理又有了一种新的理解.     

多模泛函叠加态光场的广义电场分量等幂次H压缩特性

构造了由多模复共轭泛函相干态|{f(a) j(x,y,z)}〉q,|{f(b) j(x,y,z)}〉q和多模真空态|{0j}〉q线性叠加组成的三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)f〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(3)f〉q中广电场分量(即第二正交相位分量)的等幂次高次H压缩特性.结果表明,在一定条件下,态|ψ(3)f〉q的广义电场分量可呈现出周期性变化的等幂次高次H压缩效应;光场经典强度和经典振幅的任意非对称空间分布特征和光场经典初始相位的任意空间分布特征等对上述等幂次高次H压缩效应的压缩程度和压缩深度将产生直接影响.     

量子引力对狄拉克粒子隧穿行为的影响

本文讨论了二维时空中狄拉克粒子的隧穿行为.标准的霍金温度通过狄拉克粒子隧穿视界得到.当考虑到量子引力效应时,黑洞的温度不仅由黑洞本身决定,同时,还受辐射粒子的能量和质量的影响.