非简并双光子Tavis-Cummings模型中的纠缠演化

研究了两对非相互作用、空间分离的原子在双模腔场作用下的三体和两体纠缠动力学行为。对非简并双光子Tavis-Cummings模型进行了研究,通过数值计算分析了纠缠初始状态、原子与腔场以及光纤模与腔场的耦合强度对纠缠的影响。结果表明:纠缠初始状态对原子间的纠缠有显著影响;较大的场和光纤模的耦合强度可以实现原子与原子间最大纠缠的转移;较大的原子与腔场耦合强度有助于两原子与腔场构成三体纠缠。     

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。     

Tavis-Cummings模型中两原子纠缠的时间演化

基于两个子系统的复合体系的纠缠度可以用复合体系密度矩阵的部分转置矩阵负本征值来定义的特性,利用数值模拟方法研究了与单模粒子数场进行相互作用的Tavis-Cummings模型中两原子的纠缠的时间演化.当考虑两原子初始处于混态时,结果表明,粒子数场的初始态、两原子的初始态以及两原子与粒子数光场的耦合常数的大小都对两个原子间纠缠度的时间演化特性有着显著的影响.     

Stark位移对混态J-C模型中熵和纠缠的影响

考虑一个二能级原子与单模热光场经由双光子过程耦合,采用量子约化熵研究了原子和场的约化熵变化规律,用共生纠缠度(Concurrence)研究了原子与场之间的纠缠演化。借助于数值计算方法,详细分析了在混态J-C模型中,Stark位移和平均光子数对约化熵变和纠缠的影响。结果表明在Stark位移影响下,原子和光场的约化熵变化量均减小。选择适当的原子初态,可以使得原子的约化熵和光场的约化熵发生交换。此外,考虑Stark位移时,原子与光场之间纠缠的最小值增大,原子与光场不再出现退纠缠态。     

经典驱动J-C模型中的纠缠演化和转移特性研究

研究了受经典场驱动的两个二能级原子分别与两个单模腔场相互作用模型中两原子的纠缠动力学行为。该工作主要是对经典场驱动存在的J-C模型进行了研究,采用数值计算的方法,详细分析了纠缠初始状态以及经典场的驱动强度对原子纠缠和转移特性的影响。结果表明,适当调节经典场驱动强度,可以使原子的纠缠突然死亡现象得到抑制,同时实现原子与腔场间的最大转移。     

耦合量子比特退纠缠的研究

在马尔科夫环境下,利用共生纠缠度,研究了耗散环境中耦合量子比特纠缠态及纠缠突然死亡的性质。研究结果表明：(1）纠缠动力学演化与系统的温度、初始纠缠度及初始量子态密切相关;（2）在一般情形下,由于环境的影响,纠缠突然死亡总会发生;通过数值模拟,发现存在一个特定的区域,在这区域内系统的纠缠度衰减的很慢。在零温度近似下,给出了具体的纠缠突然死亡条件和计算纠缠突然死亡时间的表达式。     

量子纠缠信令传输损伤模型及修复策略研究

为了建立量子纠缠信令在自由空间传输时的损伤模型,提出了信令传输损伤度与传输距离的关系,给出了量子信令的中继方案和信令损伤修复策略。仿真结果表明,在收、发两端望远镜的孔径数值、传输因子和载体光子的波长三个参数一定的情况下,传输损伤度与距离、定位损耗密切相关,定位损耗的变化对信令传输损伤度影响很小。因此,影响信令传输损伤度的主要因素是通信距离,量子信令在自由空间的远距离传送需要增加中继器。     

线性及非线性介质腔中量子纠缠动力学特征

如何抑制纠缠突然死亡现象的发生对提高量子纠缠动力学演化性能具有极大地意义,初始纠缠原子分别与非线性N-J-C模型及J-C模型进行相互作用,运用共生纠缠的度量方法分析非线性、耦合强度以及失谐量对纠缠原子动力学演化的影响,寻找避免纠缠突然死亡发生条件。在J-C模型中原子在纠缠演化中发生纠缠突然死亡现象;然而在N-J-C模型中利用介质的非线性和失谐量的影响可以避免纠缠突然死亡的发生,而且一定程度上几乎可以恢复到原子间纠缠的初始值。     

原子纠缠对驱动T-C模型中量子态保真度的影响

利用全量子理论求出了原子初态为任意纯态时受外场驱动的双原子T-C模型的量子态保真度,利用数值分析研究了原子初态时的纠缠对保真度的影响.结果表明,有外场驱动时原子初态的纠缠度显著地影响量子态的保真度,保真度与原子初态的相对相位也有关系.     

高斯型耦合Tavis-Cummings模型的纠缠特性

研究了高斯型耦合Tavis-Cummings模型的量子纠缠特性,利用量子约化熵研究了相干光场-双原子之间的纠缠,利用Negativity熵研究了两原子之间的纠缠,运用数值计算方法讨论了原子垂直于腔轴的运动速度和系统的初态对场-原子以及原子-原子纠缠的影响.结果表明,两种纠缠具有相似的时间演化规律,但对应于同一时刻,场-原子间的纠缠越强,两原子间的纠缠越弱.原子的运动速度对纠缠具有明显的调制作用;光场的初始光子数越大,熵的Rabi振荡频率越大,振幅越小;而改变原子的初态时,熵的时间演化规律是相似的.     

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。     

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。     

非马尔科夫环境下耦合超导量子比特纠缠态的纠缠消相干

利用共生纠缠度比较详细地研究了一个超导耦合量子比特在非马尔可夫环境下纠缠消相干的演化。研究结果表明：对于不同纠缠初态下的超导耦合量子比特,由于环境作用的记忆反馈效应,处于热平衡环境中的耦合量子比特的纠缠度总是会单调地趋向于零。进一步的研究结果还表明：在非马尔可夫过程中会很快地出现纠缠的突然死亡,耗散越强,纠缠的死亡越快;而在马尔可夫过程中则是缓慢地趋向纠缠的死亡。     

非均匀海森堡XY周期性链的纠缠

研究了各向同性海森堡XY链在非均匀磁场中纠缠的含时演化以及热纠缠的问题。纠缠在量子信息领域是个十分重要的资源,关于纠缠的度量和含时演化的研究就非常必要。我们主要对共生纠缠度进行了理论计算,通过数值模拟进行了分析。如果外磁场很小,最近邻耦合系数很大,共生纠缠度就在0和1之间振荡。如果外磁场很大,最近邻耦合系数很小,共生纠缠度的最大值会变小,甚至会消失。同时,随着海森堡自旋链中自旋数目的增加,纠缠会减小。随着温度的升高,热纠缠会快速的下降。随着外磁场的增加,热纠缠也会下降。只有在系统的非均匀度增加的时候,热纠缠才会增加。     

包含自旋1/2和自旋S的系统中的热纠缠(英文)

研究了一个处在均匀外磁场中的包含四个量子比特的各向同性海森堡XY模型中,两个间隔的量子比特之间的量子热纠缠,并用并发度来量度.这个模型包含两种量子比特:自旋为1/2的量子比特和自旋为S的量子比特.结果表明,外磁场可以引起两个间隔的量子比特之间的量子热纠缠.热纠缠的幅度与自旋S,温度T以及均匀外磁场B有关.因此,可以通过调节B的取值来控制热纠缠.当S足够大时,阈值温度也可能很高.这个特性可以被用于研究凝聚态系统的热纠缠,并且在固体系统进行量子信息研究中也将发挥很大的作用.     

Jaynes-Cumming模型中几种量子纠缠测量熵的比较

通过求解二能级Jaynes-Cummings模型,得到J-C模型中原子与光场的约化密度矩阵,并通过原子与光场的约化密度矩阵计算量子线性熵、von Neumann熵与原子Wehrl熵,给出熵随时间的演化关系,利用上述三种量子熵分别对量子纠缠进行测量,并分析系统量子熵与系统量子布洛赫球面结果的关系,研究发现上述三种熵随时间演化结果相似,都可以作为量子纠缠的测量理想的工具。     

磁场作用下XXZ模型的热力学纠缠

研究了一维带有外磁场的2量子比特XXZ模型的纠缠,得出它的纠缠度热力学解析表达式.通过计算表明,纠缠度在一定温度下随磁场各向异性参数的变化而展现的不同行为,发现系统纠缠对外磁场各项异性参数的变化非常敏感.当各向异性参数(△)固定时,纠缠关于磁场是对称分布;当各向异性参数(△)变大,纠缠很快地趋于零.此外,温度的变化对纠缠也有一定的影响.温度升高,系统纠缠的峰值不断减少,系统纠缠将完全消失.     

杂化纠缠系统的纠缠猝死研究

研究了一类杂化纠缠态在两种不同类型退相干信道下的纠缠动力学行为,以及退相干过程中出现的纠缠猝死现象.计算了相位阻尼信道和退极化信道下的纠缠度,并分析了纠缠度随时间的变化.结果表明在相位阻尼信道下不会出现纠缠猝死现象;在退极化信道下杂化纠缠态会经历纠缠猝死,纠缠度在某一特定的时间内衰减为零.