一种新的关于两电子纠缠的判据

在海森堡绘景下研究外磁场作用下自旋为1/2的耦合二粒子系统纠缠态问题.用数字方法求解该系统极化矢量随时间变化的微分方程组,得到极化矢量随时间的变化规律.计算结果表明,在合适的外磁场条件下,耦合二粒子可以由自旋平行、总的极化矢量z分量为-2的非纠缠态变为纠缠态;得到由非纠缠态变为纠缠态的最佳外磁场条件;提出根据电子的极化矢量随时间的变化来判断耦合二粒子系统是否达到纠缠态的新方法.本方法不需要采用绝热近似,也适用于更复杂的情况,如存在弛豫的体系.     

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.     

在外场作用下三量子比特量子纠缠演化特性的研究

采用相干态正交化展开方法,对三量子比特的纠缠度影响因素进行了分析研究,并运用数值计算,结合解析解,在光场初态为真空态的相互作用过程中,对三量子比特的纠缠情况进行了研究.分析了三个全同的量子比特纠缠度随光场频率的变化规律以及光场量子比特耦合强度对三量子比特纠缠度的影响.研究结果表明,三量子比特的本征能量和共生纠缠度随光场频率、时间got的演化与耦合强度有关,而三量子比特的本征能量和共生纠缠度随时间gt的演化与耦合强度无关.     

非对称耦合量子点分子中激子的动力学行为

研究了外场驱动下非对称耦合量子点分子中激子的动力学行为.利用二能级理论分析了这个量子系统中激子的局域化现象,分析发现:激子的动力学行为主要发生在低能级子空间,它们构成了系统的两个局域态;当场强和频率是Bessel方程的根时,准能发生回避交叉,局域化现象发生,电子和空穴局域在初始状态,状态不随时间变化.数值计算也证明了这一点.同时还给出了电子和空穴的最大纠缠态随时间的演化.     

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-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.     

单电子器件中电子在耦合能级上的几率分布

两量子点耦合时,根据简并态微扰理论,单量子点的一个能级分裂为系统的两个能级,即对称态和反对称态,当单电子从外部隧穿进入一个量子点时,则电子在两耦合的量子点间振荡,本文讨论了电子在两能级上分布几率随时间的演化规律。     

耦合腔系统双光子过程中的纠缠特性

研究原子与耦合腔相互作用系统,考虑每个腔囚禁一个二能级原子,并且原子通过双光子跃迁与腔场发生共振相互作用,通过解薛定谔方程导出了系统态矢的演化规律;利用负本征值度量两个子系统间的纠缠,研究两原子间和原子与腔场间的纠缠演化,讨论了两腔场间耦合系数变化对纠缠的影响。研究结果表明:随腔场间耦合系数增大,原子间的纠缠和原子与腔场间纠缠均表现出从不规则振荡向准周期性演化的转变,当腔场间耦合系数大于一定值后它们均呈现出准周期性演化规律;而曲线平均值呈现时而增大时而减小的过程,表明它们与腔场耦合系数间存在非线性关系;另一方面,当腔场间耦合系数较小时,原子与腔场间纠缠还呈现出崩塌和恢复现象。     

Paul阱中共线两离子量子力学问题

运用熟知的级数截断方法,设计程序计算了线性Paul阱中两离子量子门系统Schr(o)dinger方程的精确解,分析了质心波函数几个较低能级的态,并作出对应的几率分布图;计算相对距离的方均差△r2＞(h)/2,相对运动的动量方均差△p2＜(h)/2,并满足量子力学的Heisenberg不确定度关系△r.△p＞(h)/2,它满足压缩态的条件,即质心处于基态时,两离子相对位置的量子态是一个压缩态,并得到了两离子纠缠态的表达式.纠缠的存在对量子计算和量子信息有影响,量子测量的不确定度和纠缠是在实验中应加以考虑的问题.     

∧型量子拍频三能级系统的腔场谱

研究了高Q腔内∧型三能级原子与单模光场量子拍频相互作用过程。利用求解本征方程的方法导出了腔场谱的计算公式并进行了数值计算。结果表明．在原子的两个低能态能量简并时，真空态腔场谱为双峰结构，但在两低能级稍有分裂时即呈现6峰或4峰。当原子处于两低能态的相干叠加态时，原子初态分布几率和位相对腔场谱结构有明显的影响。     

基于保真度的量子信令纠缠交换最佳交换速率

为了解决量子信令交换的最佳交换速率问题,提出了基于保真度的量子信令纠缠交换最佳交换速率算法。根据量子信令纠缠交换方案,分析了由量子混合态组成的信令保真度。针对单输入单输出系统（SISO）和多输入多输出系统（MIMO）,讨论了影响量子信令交换速率的各种因素,计算得出最佳交换速率。仿真结果表明,在保真度为97%时,最佳交换速率为100qubit/s,该指标完全能够满足量子通信对信令交换的要求,对于构建未来量子通信系统有着重要的技术支撑作用。     

双Jaynes-Cummings耦合模型中几何量子失协的研究

基于Dakic提出的几何量子失协度量方法,研究了双Jaynes- Cummings(J-C)模型的几何量子失协。分析了初始态纯度、纠缠度、腔与原子间的耦合常数及腔内光子数等对几何量子失协随时间演化特性的影响。结果表明：通过提高纯度、初始纠缠度的值可以增大几何量子失协;非零光子数导致几何量子失协震荡衰减;通过调整腔与原子间的耦合常数可以改变振荡频率。     

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.     

原子与双模腔相互作用系统中光场的量子特性

研究双模间存在耦合情况下,二能级原子与双模腔场相互作用系统中光场的压缩效应、反聚束效应和亚泊松分布等量子特性。通过对两模间耦合系数取不同值时Mandel Q函数演化曲线的比较,讨论了两模间耦合系数对光子统计分布的影响。研究结果表明,光场呈现出反聚束效应和亚泊松分布,以及两模间呈现反关联等量子特性,但光场不呈现压缩效应;另一方面,随两模间耦合系数的增大,光场的亚泊松分布效应减弱。     

Effect of p-d exchange with an itinerant carrier in a GaMnAs quantum dot

Hydrogenic acceptor binding energy as a function of dot radius in a GaMnAs/Ga_0.6Al_0.4As quantum dot is calculated including the exchange interaction of Mn alloy content with an itinerant carrier.Calculations are performed by varying its dot radius,for various Mn alloy contents in GaMnAs quantum dot within a single band effective mass approximation using variational method.The spin polaronic energy of the acceptor impurity for different Mn²⁺ is evaluated for different dot radii using a mean field theory in the presence of magnetic field strength.The magnetization is computed in the influence of magnetic field and the Mn ions.The effective g-factor of the valence band electron with the inclusion of effects of Mn ion impurities is found in the influence of the magnetic field.The exchange coupling constant is calculated for various magnetic field strengths.The results show that the p-d exchange interaction in the GaMnAs/Ga_0.6Al_0.4As quantum dot has a strong dependence on spatial confinement,effect of magnetic field strength and the Mn alloy content.Our results are in good agreement with the other investigators.     

The Singlet–Triplet Exchange Energy in Conjugated Polymers

Electron–electron interactions in organic semiconductors split the lowest singlet and triplet states by the exchange energy, ΔE_ST. Measurement of singlet and triplet emission spectra in a large number of conjugated polymers yield an almost constant ΔE_ST value close to 0.7 eV. This is in contrast to the situation in molecules, where the exchange energy is found to depend on molecular size and to vary over a wide range. Quantum‐chemical calculations are performed to address the origin of the constant exchange energy in phenylene‐based conjugated polymers. The electron–hole separation in the lowest singlet and triplet excited states is found to be independent of the π‐conjugated backbone, and saturates for chains longer than a few repeating units, resulting in a constant exchange energy. In shorter conjugated oligomers, confinement of the excitations destabilizes the singlet with respect to the triplet through exchange interactions and leads to a larger and size‐dependent singlet–triplet energy separation.     

Kerr效应对耦合双原子与压缩真空场Raman相互作用系统中光场量子特性的影响

研究了存在Kerr介质时，耦合双原子与单模压缩真空场Raman相互作用系统中光场的量子特性，讨论了Kerr介质与光场的耦合强度对光场量子特性的影响。     

混合态下运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠

利用负熵方法,研究了混合态下运动二能级原子与二项式光场相互作用多光子跃迁过程系统中的量子纠缠特性,讨论了原子初态、场模结构参数、光场最大光子数、二项式系数、跃迁光子数、失谐量等物理参量对系统纠缠度的影响。结果表明：考虑原子运动时,系统出现了规则的周期振荡,并且有退纠缠现象产生。随着场模结构参数的增大,振荡周期缩短,振幅减小。系统的纠缠值与原子初始混合程度有关,原子初态趋于纯态时系统纠缠度较高。随着二项式光场最大光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变小,系统规则振荡的周期不发生改变。二项式光场趋于中间态时纠缠值较小。随着跃迁光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变大,振荡周期缩短,并且振荡变得越来越快。考虑失谐时,系统出现了不规则的纠缠,系统纠缠度的最大值随着失谐量的增大而减小。     

旋转二维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚体量子涡旋研究

基于Gross–Pitaevskii(G-P)方程的数值模拟,研究了旋转二维光晶格中玻色-爱因斯坦凝聚气体量子涡旋的动力学性质,分析了光晶格常数d、光晶格深度 对量子涡旋的影响。结果表明：随 增加量子涡旋形成过程变快,通过计算系统自由能随时间的演化分析了这一动力学行为的物理本质; 大于50时出现针钉效应,即量子涡旋被光晶格固定在势能极值点;d大于2.7dc（dc为临界常数）时出现涡旋-反涡旋对。     

量子棒中强耦合氢化杂质束缚磁极化子基态性质的磁场和温度依赖性

Magnetic field and temperature dependence of the properties of the ground state of the strong-coupling bound magnetopolaron in quantum rods(QRs) with hydrogenic impurity is studied by means of the Huybrechts-Lee -Low-Pines transformation method and the quantum statistical theory.The expressions for the ground-state energy and the mean number of phonons of the magnetopolaron are derived.Results of the numerical calculations show that the bound state of the magnetopolaron cannot be formed when the value of the aspect ratio of the QR,the dielectric constant ratio,the electron-phonon coupling strength or the temperature parameter is small.The larger the deviation of the value of aspect ratio e’from 1 is,the more it is unfavorable to the stability of the ground state of the magnetopolaron.When the magnetopolaron is in the bound state,the absolute value of its ground-state energy and its mean number of phonons increase with an increase of the dielectric constant ratio and confinement strength of QRs,but decrease with an increase in the cyclotron frequency of the external magnetic field and the temperature. The absolute value of the ground-state energy and the mean number of phonons of the magnetopolaron decrease with decreasing e’when e’<1,but decrease with increasing e’when e’>1.They get the maximum value at e’=1.