辐射场中二能级原子的量子态保真度

利用半经典理论和量子理论研究辐射场与二能级原子(量子位)的相互作用,给出二能级原子的量子态保真度表达式.讨论了不同的原子初始态条件下,半经典理论中辐射场强度对量子态保真度的影响和量子理论中辐射场光子数对量子态保真度的影响.结果表明:在半经典理沦中,当原子与辐射场发生共振相互作用时,初始处于叠加态的原子的量子态保真度与辐射场强度无关;原子的量子态保真度随时间呈周期性演化,其演化的频率受辐射强度或光子数调制.此外,选择适当的失谐量,能够有效地改变量子信息的保真度.     

双模压缩真空态在Tavis-Cummings模型中量子态保真度

考虑了原子的偶极相互作用,通过计算Tavis-Cummings模型下压缩真空态的保真度,阐明了在双模压缩真空态与环境(原子)通过双光子发生相互作用过程中量子信息的保真程度随时间的演化关。通过计算机模拟出两原子处于各种初态下时原子、光场和系统的保真度随时间的演化图象,分析出三者在压缩指数r、偶极相互作用常数ga和相位(?)等改变时的变化情况,结果表明r和k值的改变对于提高保真度具有重要意义。当两原子处于基态时减小r和当两原子处于一Bell基时增大都可以显著的提高体系的保真度。     

非马尔可夫玻色库对单个三能级原子量子隐形传态的影响

利用量子态扩散方法研究了耦合到多模非马尔可夫玻色库的单个三能级原子的量子隐形传态保真度的动力学演化特性,并分析了不同参数对保真度的影响.结果 表明,当三能级原子与强非马尔可夫环境耦合并且三能级原子初始状态处于激发态或亚稳态时,三能级原子量子隐形传态保真度拥有较长的弛豫时间及较好的鲁棒性.此外,利用外加磁场控制三能级原子的量子隐形传态,可以使得三能级原子拥有鲁棒性较好的保真度.     

二能级原子与单模光场系统中的保真度演化特性

利用全量子理论,分析了原子耦合时双原子与光场依赖于强度耦合的相互作用,得出了原子保真度演化过程的解析规律,结果表明:原子的保真度随时间的变化呈现出振荡性,而且在某些瞬时光场恢复为初始的相干态,其它更多的相互作用期间原子的保真度值小于1,即原子与光场处于复杂的纠缠状态,说明原子与光场的相互作用使得初始的纠缠态既可能保持也可能消纠缠.     

双光子通道中任意初态原子比特周期量子回声的调控

运用全量子理论,研究了在相干光场作用下双光子通道中具有任意初态(纯态和混合态)原子比特周期量子回声的产生条件。通过分别考察原子比特初态和环境参数对其保真度演化的影响,获得了产生和调控原子比特周期量子回声参数,并分析了它的物理实质,为实现量子信息高保真输出提供了一种可能的理论依据。     

强度依赖Jaynes-Cummings模型中的量子态保真度

为了研究相干光场作用下含原子运动的强度依赖Jaynes-Cummings模型中的量子态保真度,采用全量子理论和数值计算的方法,推导出系统、光场及原子的量子态保真度的解析表达式,以及在不同的初始条件下相应的数值模拟结果。结果表明,在相干光场作用下,原子初始时刻所处状态、运动速度以及场模结构对体系、光场及原子的量子态保真度存在一定影响,当原子初始处于基态和激发态同权重叠加态时,原子运动速度越快,量子态保真度越高;场模结构参量越大,量子态保真度越高。这一研究结果对量子态的制备和量子关联特性方面的认识具有一定的实际意义。     

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。     

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.     

T-C模型中纠缠原子与相干态光场相互作用的量子态保真度

利用全量子理论研究了两个全同的纠缠二能级原子与相干态光场相互作用的量子信息保真度。结果表明:系统、原子和场的保真度随平均光子数的增加而急剧减小;系统和原子的保真度随原子间偶极—偶极相互作用增加而变大且趋于同步,但原子的保真度增大更为明显:原子初始纠缠度对三体系保真度影响并不大。     

考虑DM相互作用的Ising系统中量子失协的含时演化

研究了处在非均匀磁场中的两粒子Ising系统,在考虑DM相互作用情况下,其量子失协（QD）随时间演化问题。对于初始处于Werner态的系统,详细分析了在随时间演化过程中DM相互作用、不均匀磁场的不均匀度、初态的纯度等因素对量子失协和量子纠缠的影响。通过比较可以发现,两者在很大程度上保持着相似的变化规律,最明显的不同在于演化过程中,在有限的时间内量子失协并不会消失,但是量子纠缠却会出现突然死亡现象（ESD）。这一明显不同的特征表明量子失协比量子纠缠具有更大的应用空间,通过控制外部条件,可以很好的控制量子失协随时间的演化过程。     

V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的量子态保真度

研究了V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统的量子态保真度,运用数值计算的方法讨论了失谐量、双模光场的强度和原子分布角对量子信息保真度的影响.结果表明:原子的量子态保真度优于系统的或光场的量子态保真度,原子初始处于基态时,原子的保真度好于激发态或叠加态的情况;原子的保真度随着失谐量或双模光场强度的增大而增大;系统的和光场的保真度时间演化特性是相似的.失谐量、双模光场的强度和原子的分布角都对量子态保真度的时间演化曲线的频率有影响.     

在相干耦合原子与单模相干腔场系统演化过程中纠缠态的转移

提出了由相干耦合原子与单模相干腔场相互作用的物理模型.利用全量子理论,研究了该系统的演化过程,结果表明:在一定时间条件下量子原子纠缠态与光场纠缠态可以相互转换;还发现,适当控制原子与腔场相互作用的时间,原子纠缠态或光场纠缠态可以保持初态不变.     

简并拉曼过程中量子保真度的演化

保真度是量子光学和信息光学中的一个重要概念，保真度的研究对量子通信和量子计算领域的发展有重要意义。运用全量子理论研究了考虑斯塔克位移的简并拉曼耦合模型中，斯塔克参数和平均光子数对量子态保真度和保真度振幅的影响，并对这种影响做出解释。结果表明，斯塔克常数越小，原子和光场的关联就越弱，系统、光场和原子的保真度就越大；平均光子数越大，原子和光场的相互作用就越强，系统和原子的保真度就越小．     

压缩真空场与运动二能级原子相互作用的量子纠缠

用Von Neuman熵研究了压缩真空场与运动二能级原子相互作用的量子体系的量子纠缠特性，讨论了初始压缩真空场的压缩度以及运动原子的场模结构参数对该量子体系纠缠特性的影响。结果表明，原子的运动使系统纠缠度的演化具有严格的周期性；在初始压缩度较大（r〉3）时，除了一些消纠缠点外，系统将长久停留在最大纠缠态，场模结构参数的增大将导致消纠缠次数的增多。     

弱磁场对N=3的自旋链上量子信息传输的影响

基于单比特量子信息在自旋链上的完美传输理论,研究了2种不随时变化的弱磁场对N=3的自旋链上单比特量子信息完美传输的影响。对包含磁场体系的哈密顿量进行对角化,并考虑演化算子的作用,结果表明：空间均匀且不随时变化的恒定弱磁场不会对信息传输的保真度产生影响;大小关于中心对称方向相反的弱磁场直接影响了实现量子信息完美传输的条件, 磁场越强实现完美传输的时间越短。     

双光子过程中原子和光场量子态保真度的演化

考虑了动态Stark移位,通过计算双光子过程中压缩相干态的保真度,讨论了双光子J-C模型中能级的动态Stark移位和光场的压缩因子对量子态保真度的影响.研究表明:保真度的演化呈现明显的量子崩塌-复苏振荡.当考虑动态Stark移位时,通过比较可以明显看出,在量子信息的处理和传递过程中,原子、场和系统的保真度明显好于不考虑动态Stark移位的情形.初始场强调制了原子、场和系统保真度演化的量子崩塌复苏周期,使场保真度演化中的振荡脉冲变窄.同时,压缩因子影响着体系中原子和场之间的能量交换.     

自旋链中的热纠缠、混合度和量子通讯

研究了热平衡态下具有三个自旋的自旋链中的两体热纠缠和混合度,讨论了温度和外界磁场对量子纠缠和混合度的影响。发现系统处于基态时,通过调节外界磁场可以得到一种重要的量子混合态－最大纠缠混合态,这为制备最大纠缠混合态和调控纠缠提供了另一种途径。在此基础上,利用自旋链量子态作为量子信道进行量子通讯。讨论了温度和外界磁场对保真度的影响,发现温度和外界磁场对通讯保真度有重要影响;给出了保真度和两体热纠缠的关系,发现两体热纠缠越大不一定意味着保真度越高。