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.     

玻色-爱因斯坦凝聚与Schr(o)dinger猫态光场作用系统中原子信息熵压缩

运用量子信息熵理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr(o)dinger猫态光场作用系统中,原子信息熵压缩随时间的演化特性.结果表明;该体系中Schr(o)dinger猫态光场的两个相干态的相位角为φ＝π/2时,原子信息熵的压缩将随着光场强度、原子间及原子与场间的耦合系数的变化而呈现交替压缩现象.     

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.     

玻色-爱因斯坦凝聚与Schrödinger猫态光场作用系统中原子信息熵压缩

运用量子信息熵理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schrödinger猫态光场作用系统中,原子信息熵压缩随时间的演化特性. 结果表明：该体系中Schrödinger猫态光场的两个相干态的相位角为 时, 原子信息熵的压缩将随着光场强度、原子间及原子与场间的耦合系数的变化而呈现交替压缩现象.     

原子初态对双频场作用的三能级原子动力学行为的影响

求得双频场作用下串接型三能级原子系统哈密顿量的本征函数和本征值。从而得到原子初态任意、偏调任意情况下原子随时间的演化。给出了原子布居数和原子极化与初始原子状态的关系和与偏调的关系公式。研究了原子动力学行为与入射光强、偏调、二入射光场的相对相位以及原子初始状态的关系。揭示了原子初始相位和光场相位对原子光相互作用大小的影响。当相对相位为π时,原子与场耦合最小,在特殊情况下原子与场耦合为零,即原子与场无相互作用。     

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.     

多原子体系与单模光场的多光子相互作用

本文首先用Dicke态的缀饰原子态的方法,得到了多原子体系与单模光场的多光子相互作用下原子一光场体系量子态随时间演化的精确解。进而又研究了原子体系的粒子数反转、光场的压缩效应和反聚束效应随时间演化的规律。通过对多原子与光场的单光子相互作用(简称单光子作用)和双光子相互作用(简称双光子作用)的数值计算,我们得到了以下一些主要结论:     

Kerr介质中V型原子-压缩场系统的非经典性质

利用全量子理论,研究了存在Kerr介质的高Q腔中压缩相干态光场与V型三能级原子相互作用系统光子统计演化特性的时间演化规律。结果表明：Kerr介质和原子场的耦合系数λ都影响平均光子数演化的周期性,Kerr介质存在使光场与原子的关联程度减弱;光场相干振幅分量模平方｜α｜^2和光场压缩因子λ同样影响平均光子数演化的周期性,随着｜α｜^2和λ的增加,光场与原子的关联程度先增加后减弱。     

多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠

利用全量子理论,研究了多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用系统的量子纠缠特性,讨论了不同初始状态下的二项式光场系数和原子运动速度对纠缠特性的影响.结果表明：二项式光场系数不影响场熵演化的周期性,但影响场熵峰值大小.随着原子跃迁光子数的增多,场熵演化的周期性和消纠缠现象逐渐消失.原子运动的速度影响场熵的演化周期,且影响场熵峰值的大小,而原子跃迁光子数的增大,会消弱原子运动速度对场熵演化的影响.当光场处于中间态,原子运动速度较低,且原子跃迁光子数较大时,光场与原子可以长久地处于量子纠缠态.     

GHZ类态原子体系与Fock态光场相互作用的动力学

采用求解Schr(o)dinger方程和数值计算的方法,研究了处于GHZ类态的三个全同二能级纠缠原子与Fock态光场相互作用的动力学特性,讨论了原子布居算符和光场的二阶相干度与三原子体系初始态的纠缠度、Fock态光场的光场强度的依赖关系.结果表明:系统处在非纠缠态,原子布居呈现出周期性的崩塌和回复现象,当光场为真空场时,出现真空Rabi振荡现象;随着光场的增强,原子布居的Rabi振荡频率增大.当系统处在纠缠态,随着纠缠度的增加,光子开始出现聚束效应,在最大纠缠态,聚束效应和反聚束效应交替出现,二阶关联函数的振荡幅度随着纠缠度的增强而增强.     

压缩真空场与耦合双原子Raman 相互作用系统中原子和光场的压缩性质

定义了双原子偶极矩的差压缩,利用全量子理论研究了单模压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统中原子偶极矩差压缩和光场振幅平方压缩的时间演化特性,并通过数值计算讨论了光场的初始压缩参数、原子初态以及原子间偶极－偶极相互作用强度对原子和光场压缩特性的影响。     

T-C模型中运动原子与二项式光场互作用的量子纠缠

利用伞量子理论,研究了T-C模型中运动双原子与二项式光场相互作用的场熵演化特性,讨论了不同初始状态下原子的运动速度、二项式光场系数对场熵的影响.结果表明:二项式光场系数影响着光场与原子的纠缠程度,随着二项式光场系数的增加,光场与原子的纠缠程度先增强后减弱;并得出光场处于中间态时,光场与原子纠缠可达最大.原子的运动速度影响光场与原子的纠缠程度和场熵演化的周期,随着原子运动速度增加,光场与原子的纠缠程度减弱,场熵演化的周期明显减小.因此,使二项式光场处于中间态,并选择较小的原子运动速度时,二项式光场与原子可以保持更高程度和更长时间的纠缠.     

克尔媒质中耦合三能级T-C模型中原子信息熵的性质

利用全量子理论,讨论了克尔媒质中耦合V型三能级原子与相干态光场相互作用过程中原子信息熵的演化特性。数值计算结果表明,原子信息熵的演化特性对系统初始时刻场平均光子数的大小很敏感。初始时刻场的平均光子数比较大时,原子信息熵的演化会出现明显的周期性崩塌和回复现象。初态中原子激发态概率幅、原子间耦合强度、失谐量与克尔系数等系统...     

两个二能级原子与激光场相互作用的动力学

本文在简要评述一个二能级原子与单模相干态光场相互作用过程中出现的周期性崩溃和再生效应的基础上,建立了一个统一的理论框架,研究两个二能级原子与单模相干态光场的单光子和双光子相互作用.分别以R (R=g2/g1,g1和g2分别为两个原子与光场的耦合常数)和(?)(初态光场的平均光子数)为参量,讨论了原子反转度随时间的     

皮秒亮基孤子态Jaynes-Cummings模型量子场熵演化特性

基于皮秒亮孤子态光场中光子的定域产生和湮没算符与自由光场中光子的产生和湮没算符一样,从而仿照标准Jaynes-Cummings(简称JC)模型,利用Von Neumann量子约化熵理论研究了皮秒亮基孤子态光场与单个理想二能级原子单光子共振相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,通过数值计算详细讨论了初始光强及场与原子之间耦合强度对量子场熵演化特性的影响。结果表明:初始光强不仅影响量子场熵演化的最值和振荡幅度,而且影响场熵演化的平均值,而场与原子之间的耦合强度影响量子场熵演化的周期和其无规则振荡的剧烈程度。     

激发相干态光场与级联型三能级原子相互作用的场熵与场的线性熵演化特性

本文研究了激发相干态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场熵及场的线性熵的演化规律,结果表明：场熵和场的线性熵随时间的演化规律基本相同,二者均具有明显的振荡特性,随着光场参数α值或m值的不断增大,场熵和场的线性熵的演化均呈现量子崩塌和复苏现象,且它们随α值增大的变化比随m值增大的变化要快得多,即场熵和场的线性熵更敏感于α值的变化。     

级联三能级原子与二项式光场耦合系统的量子信息保真度

本文研究了二项式态光场与级联三能级厚子相瓦作用系统中原子,光场和整个系统的量子信息保真度的时间演化规律,讨论了光场参数和失谐量对量子信息保真度的影响。结果表明：原子、光场及系统的量子信息保真度依赖于光场的统计特性．通过调节光场参数值,可逐步建立起原子和系统量子信息保真度时间演化的崩塌与回复．并可获得较高的保真度。     

双模压缩真空场与耦合双原子相互作用系统场熵的演化特性

利用全量子理论,研究了双光子过程双模压缩真空场与耦合双原子相互作用系统(Tavis-Cumming 模型)场熵的演化特性,讨论了双模压缩真空态压缩因子、原子初始状态、原子间偶极-偶极相互作用强度和原子-光场耦合常数对场熵演化特性的影响.     

单模真空场与型三能级原子相互作用系统中光场的相位特性

运用Pegg－Barnett理论，得到了初始处于真空态的单模场与型三能级原子耦合系统中光场的相位特性，着重讨论了原子相干性和单光子失谐量对相位的时间演化和统计性质的影响．     

耦合系数随时间变化的V-型三能级原子与单模场相互作用系统中熵的演化

在共振情况下,且原子-场耦合系数随时间线形变化时,研究了V-型三能级原子与单模场相互作用系统中熵的演化特性,分析了耦合系数变化的快慢和不同的初始光场对场(原子)熵的影响.结果表明:初始光场的统计性质的不同将导致系统的场(原子)熵演化发生很大的变化.当原子-场耦合系数变化缓慢时,原子进入统计混合态的速度被减缓;而当原子-场耦合系数变化较快时,则使场熵演化曲线的振荡频率加快.