单光子和双光子Jaynes-Cummings模型中原子间纠缠突然死亡的研究

通过计算并发度和线性熵研究了单光子和双光子Jaynes-Cummings模型中两原子系统的纠缠随时间的演化特性,分析了原子初始纠缠度和不同腔场初态对并发度的影响。结果表明,当腔场初始处于|11〉态时,两原子之间的纠缠出现突然死亡现象,纠缠死亡的持续时间依赖于原子初始纠缠度;并且发现两原子和腔场之间在整个时间演化过程中一直保持着纠缠状态。     

两个失谐腔中两个原子的纠缠突然死亡

在两个腔都失谐的情况下,两个原子分别与两个光场耦合的模型中,研究了初始纠缠的两个原子出现了纠缠突然死亡现象的问题.从结果可以看出:两个原子的纠缠在任何情况下都呈现明显的周期性现象;两个原子的纠缠突然死亡不仅与两个腔的失谐量大小有关系,而且还与两个原子的初始纠缠度大小有关系,同时探讨了原子和场的两个耦合系数的比值大小对两个原子的纠缠突然死亡的影响.     

V-型三能级原子与双模腔场模型中的量子纠缠交换方案

基于纠缠交换,提出了一种利用V-型三能级纠缠原子系统与纠缠双模腔场部分相互作用产生最大纠缠态的方案.在该方案中,只需测量单个原子态而无需联合测量,就能实现初始没有任何相互作用的原子与腔场间的纠缠.在原子与腔相互作用过程中,腔只被虚拟激发且腔和原子之间无能量交换,因此大大放宽了系统对腔品质的要求.结果 表明,当原子与腔场之间的相互作用时间为1.4675×10-5s时,可以得到保真度为92.8％的最大纠缠态.此外,还对该方案的可行性进行了讨论.     

纠缠原子对Tavis-Cummings模型中三体纠缠态纠缠量的影响

研究了一对纠缠的全同二能级原子在初始纠缠度不同时，与单模真空场相互作用的三体量子纠缠。结果表明：初始时刻两原子间纠缠度越大，体系的三体纠缠量震荡越激烈，达到最大纠缠量次数越多；并且随原子间耦合量大于原子与场的耦合量，三体纠缠量将会减小。     

原子-光场耦合的线性调制对原子纠缠的影响

研究由两个相同的二能级原子和一个单模量子化腔场组成的系统中,两原子初始处于纠缠态时,原子与光场的耦合系数随时间线性变化对纠缠的影响。结果表明：初始纠缠的保持时间与耦合系数的线性调制密切相关。较耦合系数为常数的情形而言,当耦合系数的变化比较平缓时,耦合系数线性调制下的初始纠缠消失的时间被大大延迟;当耦合系数的变化很急促时,两原子的初始纠缠将很快消失。     

类W态原子与耦合腔相互作用系统中的纠缠动力学

采用Negativity熵度量两体纠缠,通过数值计算研 究了类W态原子与耦合腔相互作用系统中 两原子间的纠缠。讨论了描述原子初态的参量变化和腔场间耦合系数对两体纠缠的影响。考 虑对腔外原子 进行选择性测量,通过比较测量前后腔内原子间的纠缠,研究了原子态选择性测量对纠缠的 影响。研究结 果表明:随囚禁在耦合腔中的两原子间初始纠缠度增大,腔中的两原子间纠缠增强;随腔场 间耦合强度的 增强,原子间纠缠也增强。另一方面,对腔外原子进行选择性测量,可提高腔内原子间的纠 缠。     

两EPR对原子一次性退纠缠方案

采用全量子理论方法,研究了初始在EPR纠缠态的两对两能级原子与两真空腔场的相互作用。结果表明：4原子与2真空腔系统的演化一般呈现纠缠现象,通过引人第5个原子的参与作用并对其进行选态测量,使得两EPR对的4个原子间处于退纠缠状态。     

经典激光场驱动下的两量子比特纠缠动力学

利用超算符的方法研究了在经典激光场驱动下,分别囚禁在两个独立腔中的两个二能级原子的纠缠动力学。结果表明：两原子纠缠与腔场相干态的初始值无关,并且在腔场耗散比较小的时候,经典光驱动场会加速两原子的纠缠突然死亡,但是在腔场耗散比较大的时候,经典驱动场可以保护原子纠缠免于突然死亡。这说明即便在“坏”腔中,我们也可以通过加经典驱动场来避免原子纠缠突然死亡。     

双模腔场中两原子纠缠的动力学性质

研究了由两个初始处于类贝尔纠缠态的二能级原子与双模粒子数场组成的相互作用系统中,腔场参量、环境及能量转移对两原子纠缠化特性的影响。结果表明:两原子之间的纠缠演化呈现周期性,两原子的纠缠初态、原子之间的偶极相互作用和双模粒子数场中的光子数对其有着显著的影响。同时发现当双模光场均为非真空场时,两原子的纠缠会出现猝死现象,原子之间的偶极相互作用对该现象的产生具有抑制作用,强偶极作用能维持两原子间的纠缠量一直保持比较大的状态。进一步分析了两原子子系统的纠缠演化与原子-光场纠缠演化的关系,指出纠缠猝死现象发生时所暂时失去的纠缠量被转移给了环境。在文末,对两原子子系统纠缠度随时间的变化与两原子能量变化之间的联系进行了比较直观的说明。     

对腔外的原子的操作控制腔内原子的发射性质

考虑两个全同的处在非最大纠缠态的双能级原子,将其中一个与共振的真空腔场相互作用.当对腔外的原子进行旋转和测量操作时,腔场的压缩性质就会发生改变,不同的旋转角度将会引起不同的压缩效应,而且原子的纠缠度也将影响腔场的压缩性质.但对于任意的纠缠度,都可以对腔外原子选择适当的旋转角度,使得腔场获得最强的压缩效应.这一结论还被推广到了双模压缩的情形.     

双模腔场中两Λ型三能级原子的纠缠演化

研究了2个纠缠的Λ型三能级原子与双模量子腔场的喇曼耦合模型,利用部分转置矩阵负本征值的方法,计算了两原子纠缠随时间的演化.结果表明:两原子纠缠演化呈现周期性,并且演化规律受到两原子初始状态、腔模初始光子数的影响;对于特殊的原子初态,两原子会一直处于最大纠缠而与光场初始光子数无关;与Tavis-Cummings模型相比,本模型中两原子的纠缠可以保持更长时间.     

单模真空场中两个耦合二能级原子纠缠的时间演化特性

研究了单模真空场中两个耦合二能级原子纠缠特性.运用密度矩阵方法,得到两能级原子约化密度矩阵.借助于共生纠缠度,研究两个耦合二能级原子纠缠的时间演化规律,讨论原子间偶极作用对原子间纠缠的影响.结果表明:原子间的偶极作用导致纠缠度的减少和时间演化周期的增加.     

高斯型耦合下运动原子与压缩真空场的纠缠特性

研究了当耦合系数为高斯型分布时运动原子与压缩真空场的纠缠特性,讨论了原子垂直于腔轴的运动、原子初态、压缩参数r对纠缠度的影响。结果发现:原子速度的增大会使原子与光场的有效作用时间变短,纠缠度也将很快达到最大值。压缩参数r对纠缠度的演化曲线有明显的调制作用,当压缩参数取适当值(如r=2)时,系统可长久停留在最大纠缠态,无消纠缠态或持续地处于消纠缠态。     

偶极相互作用对T-C模型中原子纠缠突然死亡的影响

求出了初态为x态时Tavis-Cummings模型中两个有偶极相互作用原子的共生纠缠度, 分析了偶极相互作用对纠缠的时间演化和纠缠突然死亡(ESD)的影响, 以及共生纠缠度与原子间相互作用能的关系. 结果表明, 偶极相互作用对原子间的纠缠和ESD有显著的影响, 会改变纠缠度的振荡周期和振幅, 使出现ESD的时间间隔和次数减少. 原子间的共生纠缠度与原子间相互作用能有着明显的对应关系, 这种关系与原子的初态有关.     

高Q腔中Stark效应对两原子纠缠的影响

利用共生纠缠度标准,研究了存在Stark效应的情况下,两个纠缠二能级原子与相干光场相互作用的纠缠动力学.分析了Stark效应耦合系数对系统纠缠动力学的影响.结果表明: Stark效应的耦合系数对两原子间纠缠度的时间演化特性有着很大影响.当Stark效应耦合系数很小时,两个原子间纠缠度的时间演化特性呈现周期性纠缠和退纠缠现象;当Stark效应耦合系数很大时,原子间退纠缠现象消失,即原子始终保持在纠缠状态.     

相位退相干对T-C模型中两纠缠原子纠缠度的影响

采用全量子理论方法,研究了存在相位退相干的2个纠缠的两能级原子与真空场进行相互作用系统中两原子的纠缠演化.结果表明:相位退相干系数、初始两原子的状态和原子间的偶极相互作用对腔中2个原子的纠缠有着显著的影响.研究发现:考虑存在相位退相干时,两原子纠缠是一逐渐衰减的波动过程,最后趋于稳定的值,这个稳定值与开始两原子的状态和偶级相互作用有关;即使存在相位退相干,如果适当选择原子的初态,两原子会永远处于最大纠缠态.