纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的量子纠缠

利用全量子理论,研究了双原子与压缩相干态光场相互作用系统的量子纠缠特性,分别讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量和耦合系数比值对系统场熵和原子相对熵演化的影响.结果表明： 当相干态振幅参量为零或很小时,两原子间纠缠度随时间演化规律和场-原子纠缠度随时间演化规律几乎相反,场-原子间的纠缠削弱了两原子间的纠缠.随着相干态振幅参量增大或光场压缩参量减小,在一定时域内,两原子处于稳定的纠缠态,并且这个时域逐渐变长,同时原子-原子平均纠缠度值增大,而场-原子平均纠缠度值减小.耦合系数比值（原子之间偶极-偶极相互作用）的增大会减弱原子与场之间的作用,使两原子始终处于最大纠缠态.     

Tavis-Cummings模型中量子光学和量子信息有关问题的研究

研究了Tavis-Cunmings模型时间演化特性和其中的光场非经典性质.精确求解了体系中光场的二阶相干函数,着重讨论了二阶相干函数和原子间耦合强度的关系.对体系可能产生的量子纠缠进行了详细的研究,在合适的初始条件下体系可以产生3bit完全纠缠态,利用Coffman对3体纠缠的定义讨论了体系3bit纠缠的纠缠度.在特定的初始条件下,体系产生W-纠缠态,给出了产生W-纠缠态的必要条件,研究了纠缠量随三体所处的初始状态、原子间及原子与场之间的耦合系数变化而变化关系.     

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。     

二维和三维量子点量子比特的性质

在电子-体纵光学声子强耦合情况下, 我们采用Pekar类型的变分方法获得了二维和三维抛物势限制的量子点中的电子的基态和第一激发态的本征能量和本征波函数. 在量子点中这样的二能级体系可以作为一个量子比特. 当电子处于基态和第一激发态的叠加态时, 计算了电子态密度的时间演化。得出了电子的几率密度和振荡周期与电子-体纵光学声子耦合强度,量子点的限制长度的关系.     

单模真空场-耦合双原子系统的量子场熵演化特性

利用全量子理论,研究了单模真空场-耦合双原子系统的量子场熵的演化特性.结果发现:在这个系统中,光场的量子场熵呈现出周期性振荡的双峰及多峰结构,特别是随着原子间偶极-偶极相互作用的增强,原子-原子间的量子纠缠程度逐渐减弱;随着初态中两原子同时处于低能级几率的增大,光场量子场熵的幅值逐渐降低,特别是当两原子均处于低能级时,光场与原子间几乎长时间退纠缠;场-原子间的耦合强度对光场量子场熵的演化周期有很大影响,随着场-原子间耦合强度的增大,光场量子场熵的演化周期明显减小.     

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。     

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.     

Bell态原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的纠缠特性

运用全量子理论和数值计算的方法,借助于Negativity研究了Bell态原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统中两个全同二能级原子之间的纠缠演化特性.分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对纠缠的影响.结果表明:原子初态处于|β11〉时,两原子始终处于最大纠缠态;原子初态处于|β00〉时,两原子始终较长时间处于退纠缠状态;原子处在|β10〉时,增大双模光场的平均光子数可以明显增大两原子之间的纠缠度并保持较大的纠缠状态;原子初态处在|β01〉时,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有较显著的非线性调制作用.     

球壳量子点中电子能态及其量子比特的性质

通过求解球壳量子点的能量本征方程,得到电子能态,并以两能态叠加构造一个量子比特。对InAs材料的数值计算表明:当电子受限增强时,能量本征值增大。量子比特内电子的概率密度分布与电子的空间坐标和时间有关,在球壳的中心球面上电子出现的概率最大,在球壳边界面出现的概率为零,且各个空间点的概率密度随方位角周期性变化和随时间做周期性振荡,振荡周期随着外径(或内径)的增大而增大。     

双量子比特系统耦合度J大小的测量(英文)

提出了一种可以精确测量有耦合的双量子比特系统的耦合项J的大小的方法.通过绝热近似计算得到了系统的哈密顿量的四个能级及其相对应的绝热本征态.利用求解得到的本征态计算分析了两低能级本征态的极化矢量,得到在对称系统中,耦合项J的大小等于使两低能级态的极化矢量长度发生突变时的外加磁场的z分量的值.此外,还利用两个不同的纠缠定义计算分析了系统的纠缠程度.在对称系统中,各个本征态的纠缠度和冯·诺伊曼熵基本相一致.