利用多通道的光学超晶格产生对纠缠的连续变量频率梳

提出了一种实验上可行的,通过光学谐振腔内多通道参量下转换过程直接产生多色连续变量对纠缠频率梳的方案,腔内增益介质为周期极化的准相位匹配的钽酸锂(LiTaO3)一维光学超晶格.通过连续变量纠缠判据证明了每个通道中产生的每对参量光之间是相互纠缠的.讨论了对纠缠频率梳的纠缠特性随系统参数的变化.此方案在量子通信网络中有着一定的应用前景.     

腔光机械系统的纠缠演化特征

为深入了解微型腔光机械系统的量子效应,对双腔光机械系统的光场模纠缠演化特性进行研究,重点分析了初始态参数对系统量子纠缠的影响.结果表明:随着初始态参数α的增大,系统将达到最大纠缠态,即系统的纠缠度为1;另外,系统纠缠度越大,纠缠度随时间演化的衰减速率就越大;然而,系统纠缠度越大,纠缠存活的时间就越长,这个特性对于应用是有益处的.     

量子点、量子点分子及耦合腔场的纠缠动力学

考虑了各含一个二能级的量子点和一个三能级隧穿量子点分子的两耦合腔系统,导出了量子点、量子点分子与腔场发生共振相互作用,量子点处于激发态,量子点分子处于基态,腔场均处于真空态的初始条件下系统的态矢量,运用Negativity度量子系统间的纠缠,采用数值计算的方法研究了量子点原子与量子点分子之间,腔中量子点（量子点分子）与腔场之间和两个腔场之间的纠缠特性,探讨了腔场间的耦合系数及量子点分子的隧穿强度对纠缠特性的影响.结果表明,与弱腔场耦合相比,在强腔场耦合情况下,量子点、隧穿量子点分子与腔场之间的纠缠及腔场之间的纠缠减弱,量子点分子与隧穿量子点分子之间纠缠增强;在腔场弱耦合或强耦合下,随着量子点分子隧穿强度的增加,量子点与量子点分子间及量子点与腔场间的纠缠强度受影响程度较小,只有量子点分子与腔场纠缠出现明显减弱.     

量子点、量子点分子及耦合腔场的纠缠动力学

考虑了各含一个二能级的量子点和一个三能级隧穿量子点分子的两耦合腔系统, 导出了量子点、量子点分子与腔场发生共振相互作用,量子点处于激发态,量子点分子处于基态,腔场均处于真空态的初始条件下系统的态矢量,运用Negativity度量子系统间的纠缠,采用数值计算的方法研究了量子点原子与量子点分子之间,腔中量子点 (量子点分子)与腔场之间和两个腔场之间的纠缠特性,探讨了腔场间的耦合系数及量子点分子的隧穿强度对纠缠特性的影响. 结果表明,与弱腔场耦合相比,在强腔场耦合情况下,量子点、隧穿量子点分子与腔场之间的纠缠及腔场之间的纠缠减弱,量子点分子与隧穿量子点分子之间纠缠增强;在腔场弱耦合或强耦合下,随着量子点分子隧穿强度的增加,量子点与量子点分子间及量子点与腔场间的纠缠强度受影响程度较小,只有量子点分子与腔场纠缠出现明显减弱.     

中科大首次实现可扩展量子中继器的光学演示

正中国科学技术大学在国际上首次利用参量下转换光源,实现了基于线性光学的量子中继器中的嵌套纠缠纯化和二级纠缠交换过程。基于该技术,以往量子纠缠交换过程中阻碍分发态被进一步相干操作的主要噪声可以被自动剔除,从而为将来实现基于原子系综的可扩展线性光量子中继器提供了前瞻性的技术指引。研究人员基于其此前的研究成果——八体纠缠光源,首次演示了嵌套量子纠缠纯化和级联量子纠缠交换;通过巧妙地设置贝尔态测量装置,完全消除了纠缠交换过程中     

多"原子-腔场"系统中的纠缠交换与纠缠保持

利用量子信息学的观点,将单个原子与单模光场相互作用的J-C模型推广到由M(M为任意正整数)对二能级原子与M个单模腔场分别独立相互作用的组合物理系统模型.通过求解该系统态矢量的演化矩阵分析原子与腔场相互作用的过程,并讨论系统中量子纠缠信息的交换与保持的机理.结果发现:无论原子纠缠态还是光场纠缠态,在一定条件下均可实现纠缠交换或纠缠保持;同时,利用原子与腔场的相互作用可制备不同形式的纠缠态.     

两量子比特耦合到共同环境系统中纠缠演化特性的研究

通过计算线性熵研究了两量子比特耦合到共同环境系统中纠缠演化特性,讨论了量子比特与环境的相对耦合强度以及两量子比特初始纠缠度对纠缠的影响。结果表明量子比特处于好腔时,线性熵随时间演化呈振荡行为,量子比特和环境的相对耦合强度越大,线性熵稳态值越大;量子比特处于坏腔时,两量子比特与环境之间纠缠产生的阈值时间与两量子比特初始纠缠度无关。     

基于腔光力系统的量子非互易性的研究进展

综述了基于腔光力系统的量子非互易性的研究进展，包括腔光力系统的简介以及其中的非互易性的概念和应用.将目前腔光力系统中非互易性传输的研究分为2类：一类是同一频率域内的非互易性传输，如2个不同光学频率间的光子传输；另一类是跨频率域的非互易性传输，如光学频率光子和微波频率光子间传输.此外，讨论了基于腔光力的非互易性器件，如隔离器、定向放大器、环行器和路由器等.最后，对基于腔光力系统的非互易性在量子信息领域中应用的前景做了展望.     

量子信息原理及其光学实现

首先概述了量子信息学中的基本概念和基本原理,包括量子纠缠、量子隐形传态、量子密集编码、量子克隆、通用量子逻辑门和量子算法;然后描述了光学系统中光子纠缠对的产生和光子量子比特的操作方法;最后介绍了光学量子信息研究的最新进展及其发展前景.     

纠缠微波信号的量子仿真模型

根据实际中的纠缠微波信号生成电路设计元器件参数,以提高产生纠缠微波信号的纠缠度,提出了纠缠微波信号的量子仿真模型.根据电磁场的量子化,将电场强度用可观测的物理量——正交分量来表示,把纠缠微波信号的表达式代入电场强度的表达式中,得到电场强度与输入角频率、压缩参量以及噪声涨落之间的关系.以正态分布的随机数作为噪声涨落的输入,对比分析了在不同压缩参量下电场强度正交分量随时间变化的关系以及在相同压缩参量下输入分别为真空态和压缩态时的情况.结果表明,该纠缠微波信号仿真模型所表示的电场强度能够反映出正交分量之间的正反关联特性,且关联度与压缩参量成正比,输入压缩度越高,关联度越高,与实验结论相吻合.     

基于频率调制和双冷却通道的机械振子的基态冷却

基于光-电力学系统提出了一个机械振子的基态冷却方案.在该系统中,机械振子的一端通过辐射压力与光学腔耦合,另一端通过电容与超导微波腔耦合,通过对光腔、微波腔和机械振子进行周期性的频率调制将机械振子冷却到基态.采用协方差矩阵的方法对冷却动力学进行了数值模拟与分析,结果表明采用双冷却通道和频率调制所得的冷却速率远高于标准单腔光力系统,并且该系统可有效抑制斯托克斯加热过程,因此本文方案可有效提高机械振子的冷却效率.     

腔磁杂化系统中磁振子阻塞的实现

为了研究腔磁杂化系统中磁振子分布的量子统计性质,构建了一种单量子源,并利用全量子理论在含有声子模的杂化腔磁系统中研究了磁振子阻塞的操控方案及其物理机制.通过求解主方程得到了磁振子的等时二阶关联函数和平均磁子数,并分析了腔模之间的耦合对磁振子反聚束的影响.数值模拟结果表明,增加隧穿耦合、腔与机械模的耦合、腔与磁子模的耦合可有效增强磁振子的反聚束效应.本方案可为在实验中实现单磁子源提供参考.     

腔磁力系统中的诱导透明和快慢光传播

为了在腔磁力系统中实现可控的磁子诱导透明、磁力诱导透明以及快慢光传播,建立了一个混合腔磁力系统.该系统由一个含有YIG球的微波腔和在z方向对球施加一个均匀的偏置磁场组成,并用强泵浦场驱动磁子和弱探测场驱动微波腔.研究表明,通过调节腔与磁子之间的相互作用强度和微波腔与磁子的耗散比,可以增加磁子诱导透明(MIT)、磁力诱导透明(MMIT)的效果和提高快慢光传播的速度.该研究结果可为磁力诱导放大、量子光学操纵和量子信息存储以及灵敏光开关的研究提供参考.     

基于非全同耦合的N-原子W纠缠态

在腔QED中利用N个原子与一个单模腔的非全同耦合提出一个制备N原子W纠缠态的方案.在大失谐相互作用Δ》gj的条件下,腔衰减的影响可以忽略.此类多比特纠缠态可广泛应用于级联量子通讯和量子计算中.     

Two Qubits Entanglement Dynamics in1D Heisenberg Chain with Intrinsic Decoherence

Entanglement has beenintensively studiedin re-cent years because it provides a fundamental resourcein realizing quantumcommunication and quantumin-formation[1].It has many potential applications suchas quantum teleportation[2], superdense coding[3],quantumkey distribution[4]and telecoloning[5]. En-tanglement , like energy, is quantifiable[6 ,7]. Thismotives us to ask how much entanglement exits in arealistic system. The study of low-di mensional quan-tumspin systems is a surprising area of res…     

Kerr介质对真空场级联三能级原子纠缠量的影响

利用全量子理论讨论了kerr介质对级联三能级原子纠缠量的影响。通过对体系量子约化熵的计算,结果显示：耦合强度对体系的纠缠量影响不大;适当的选择kerr介质的系数,可获得稳定的纠缠态。     

绝热捷径技术在纠缠制备中的对比研究

为对比Lewis -Riesenfeld(LR)不变量、无跃迁量子驱动、超绝热迭代和缀饰态4种绝热捷径技术在制备纠缠态时的性能,在介绍LR不变量、无跃迁量子驱动、超绝热迭代以及缀饰态的基础上,基于控制变量的物理思想从多角度对比分析了这4种绝热捷径技术在制备纠缠态时的优缺点.对比结果表明,这4种绝热捷径技术均能快速实现高保真度和对环境鲁棒的纠缠,但由于构建绝热捷径的方式不同,这4种绝热捷径技术均存在不同的限制.因此,对于不同的实验要求和实验条件,应灵活选择不同的绝热捷径技术.     

耗散耦合腔磁系统中极化子的量子特性

利用非厄米腔磁学系统研究了相干耦合和耗散耦合对极化子量子性质的影响,并采用主方程数值模拟的方法研究了哈密顿本征能谱的特点.结果表明:在耗散耦合的作用下,本征能谱显示出不同于相干耦合的现象,即实部表现出能级吸引,虚部发生能级排斥.当系统中同时存在相干耦合和耗散耦合时,相干耦合对极化子的演化起主导作用,而耗散耦合仍会影响本征能谱的分布,并且不同相位下的本征能谱分布呈周期性变化.该研究结果可为腔磁学系统的量子信息处理提供理论参考.