制备多模Schrdinger猫态的一种新方案

提出一种制备多模相干态的叠加态,即Ｓｃｈｒ　ｄｉｎｇｅｒ猫态的方案．在这个方案中,一个Ｖ型三能级原于被注入多个处于相干态的腔．通过Ｒａｍａｎ相互作用,使整个系统处于纠缠状态,然后对原子进行探测,则腔场组成系统将坍缩到多模 Ｓｃｈｒ■ｄｉｎｇｅｒ猫态．在一定的条件下,这个猫态等同于一个ＧＨＺ（Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇｅｒ－Ｈｏｒｎｅ－Ｚｅｉｌｉｎｇｅｒ）态,可用来检验局域理论．     

用腔场QED技术隐形传送未知原子态

提出一种方案用于隐形传送未知原子态,方案基于两个耦合双能级原子与一个单模腔场的非共振相互作用。方案要求腔场处于相干态,这使得方案容易实现。原子与相干腔场相互作用以后,腔场仍然处于相干态,通过探测原子的状态,即可将一个未知原子态隐形传送。方案也可以用于隐形传送未知原子纠缠态。     

Schroedinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性

研究了初始处于Schroedinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性。通过数值计算，讨论了光场强度和相干态相位角对体系中的双原子偶极压缩和光场压缩的影响。结果表明：在弱场情况下，不存在偶相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩，但存在奇相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩。在相同的条件下，不存在偶相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩，存在奇相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩。在强场情况下，三种不同的光场分别与纠缠态原子相互作用，两种压缩现象均不存在。     

纠缠相干态的制备

提出了一个利用单一的二能级原子和处于相干态的腔模来制备Bell型和簇型纠缠相干态的方案。并对这两种纠缠相干态进行了讨论。让一个单一的二能级原子和两个Remsey zones以及两个处于相干态的腔模相互作用,并通过原子测量,就可以在分离的腔中实现Bell型纠缠相干态的制备。通过增加Remsey zones 和腔模就可以制备簇型纠缠相干态。原子和每个腔模的相互作用时间均为 ,其中 是原子和腔的有效耦合常数。最后讨论了方案的实验上的可行性。     

通过Raman相互作用生成SU(1,1)相干态的叠加态

提出一种通过原子 -腔场的 Raman相互作用生成 SU(1,1)相干态的叠加态的方法。首先让原子通过腔场 ,建立原子 -腔场的纠缠 ,然后对原子进行选择测量 ,腔场塌缩到 SU(1,1)相干态的叠加态 ,即双模 SU(1,1)猫态。     

腔QED中cluster相干态的产生

提出一个在腔QED中产生cluster-型纠缠相干态的方案.基于三能级A型原子和双模腔场之间的大失谐相互作用,原子的自发辐射可以忽略.此外,腔场的初态是真空态.在这个方案中,对原子进行测量后,能够产生腔场cluster-型纠缠相干态,并讨论了实验的可行性.     

腔QED中cluste相干态的产生

提出一个在腔QED中产生cluster-type的纠缠相干态的方案。基于三能级Λ型原子和双模腔场之间的大失谐相互作用下,原子的自发辐射可以被忽略。此外,腔场的初态是真空态。在这个方案中,对原子进行测量后,能够产生腔场的cluster型的纠缠相干态,并讨论了实验的可行性。     

基于腔QED制备2n-光子GHZ态

提出一种利用一个2n-能级原子与两个n-模腔相互作用制备2n-模光子GHZ态的方案。在此方案中,2n个量子比特编码在2n个腔模的0- 和 1-光子Fock态中。由于原子与腔场之间相互作用是共振的,因此耦合强度相对较大,这将缩短所需的相互作用时间,从而降低实验中退相干的影响。     

纠缠压缩相干态的制备

提出一种利用一个二能级原子与一两模腔场的非共振相互作用制备纠缠压缩相干态的方案,当原子上、下能级的跃迁频率与腔场的每个模的频率都失谐较大时,原子的跃迁几率可以忽略,在此条件下,经适当制备的原子与初始时两模均处于各自的压缩相干态的腔场作用后,对原子进行选态测量即可使场态塌缩为纠缠压缩相干态。     

四态叠加多模泛函叠加光场的不等幂次Y压缩

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模泛函相干态、多模复共轭泛函相干态以及它们的相反态这4个宏观上完全可分辨的量子态线性叠加组成的四态叠加多模泛函叠加态光场。利用多模压缩态理论,研究了它的广义非线性不等幂奇数次Y压缩特性。结果发现：在一定的条件下,它可呈现出任意次的广义非线性不等幂奇数次Y压缩效应,其压缩程度、压缩深度和压缩幅度与压缩次数、腔模总数、态间叠加几率、光场经典强度和经典振幅以及各模经典初始相位的空间分布函数等强烈地非线性相关;特别是,光场经典强度和各模经典初始相位的空间分布函数对态的不等幂奇数次Y压缩效应的压缩程度、压缩深度和压缩幅度等会产生直接影响。     

Schrdinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性

研究了初始处于Schrodinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性。通过数值计算,讨论了光场强度和相干态相位角对体系中的双原子偶极压缩和光场压缩的影响。结果表明:在弱场情况下,不存在偶相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩,但存在奇相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩。在相同的条件下,不存在偶相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩,存在奇相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩。在强场情况下,三种不同的光场分别与纠缠态原子相互作用,两种压缩现象均不存在。     

非对称两态叠加多模叠加态光场的等幂次N次方H压缩

根据量子力学的态叠加原理,构造了由强度不相等的两个多模复共轭相干态|{z_j~((a)*)}〉_q和|{z_j~((b)*)}〉_q,这两者的线性叠加所组成的非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ〉_q。利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ〉_q的等幂次N次方H压缩特性,结果表明:当满足一定的相位条件时,无论腔模总数q与压缩次数N两者之积qN是奇数还是偶数,态|Ψ〉_q的两个正交相位分量总可分别呈现出等幂次N次方H压缩效应。     

非对称两态叠加多模量子叠加态的等幂偶数次方Y压缩

构造了由多模复共轭相干态|{zj(a)*})q和多模虚共轭相干态|{izj(b)*})q两者的线性叠加组成的非对称两态叠加多模量子叠加态|{ψ)q.利用多模压缩态理论,研究了该态的等幂偶数次方Y压缩效应,结果表明:压缩次数N为偶数,即N=2p(p=1,2,3……),并且各个模的初始相位ψf、态|{zj(a)*})q和态|{izj(b)*})q的初始相位差θpq(R)-θnq(I)及其中等序号的各个模的振幅之积Rj(a)Rj(b)的和∑j=1 q [Rj(a)Rj(b)]组成的混合相位θpq(R)-θnq(I)-∑j=1 q [Rj(a)Rj(b)]分别满足一定的条件时,不论p为奇数还是偶数,态|ψ)q的两个正交相位分量交替呈现出周期性变化的等幂偶数次Y压缩效应,p为奇数时的压缩深度大于p为偶数时的压缩深度,这一结果是对称两态叠加多模叠加态所不具有的.     

非旋波近似下薛定谔猫态光场与V型三能级原子相互作用系统的量子特性

在非旋波近似下,通过采用相干态正交展开的方法,对薛定谔猫态光场与V型三能级原子相互作用的量子特性进行了研究。首先,精确求解了V型三能级的能谱,并判断了系统的保真度。其次,演化问题的结果表明：当原子初态处于基态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相干态的二阶相干度的振幅都减小,且表现出聚束效应与反聚束效应的临界状态。当原子初态处于叠加态时,随着初始光场强度的增大奇相,奇干态和偶相干态的二阶相干度的振幅都减小,且表现出聚束效应。最后,当系统耦合系数减小,光场二阶相干度的振荡幅度减小,光场呈现反聚束效应。     

基于相干态光场的连续变量测量设备无关Cluster态量子通信

由于量子通信协议理论上可以发现任何窃听者的攻击行为,因此其天然具有抗量子计算机攻击的能力。高斯相干态光场相较于纠缠态光场更容易制备和实现,利用其实现量子通信网络更具经济价值和实用价值。该文提出一种利用连续变量(CV)相干态光场就可以实现的测量设备无关(MDI)Cluster态量子通信网络协议。在此网络上可以方便地执行量子秘密共享(QSS)协议和量子会议(QC)协议。该文提出了线型Cluster态实现任意部分用户间QSS协议、星型Cluster态四用户QSS协议和QC协议,并利用纠缠模型分析了选用对称和非对称网络结构时,每种协议密钥率和传输距离之间的变化关系。结论为在量子网络中利用相干态实现QSS和QC协议提供了理论依据。     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?dinger猫态相互作用系统中的压缩特性

利用全量子理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?dinger猫态相互作用系统中, 光场和原子激光的压缩特性。 结果表明: 在系统中,偶相干态、奇相态分别与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用,偶相干态、奇相态光场和原子激光均不呈现压缩效应。 而Yurke-Stoler相干态光场和原子激光呈现压缩效应。 在强场 (|a|=1)情况下,三种不同光场的两种压缩现象均不产生。 光场和原子激光的压缩特性主要受初始光强和耦合常数的影响。     

弱克尔介质好腔中纠缠相干态光场驱动下的贝尔态原子系统的保真度

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了含弱克尔介质好腔中的Bell态原子与纠缠相干态光场相互作用系统的保真度。结果表明,对于理想腔,若原子初始时刻处于相干保持态,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度始终等于1,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度单调衰减,但克尔介质越弱系统保真度越接近1;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度在0～1之间作周期性振荡,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。对于好腔,若原子初始时刻处于相干保持态,系统保真度呈指数单调衰减;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,系统保真度呈指数振荡衰减,且随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。