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.     

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．     

多光子两能级系统量子信息保真度演化规律的研究

研究了初始处于纠缠态的双原子与相干光场的相互作用。并给出了有任意光子跃迁的J—C模型中量子信息保真度的表达式。还着重比较了单光子跃迁和双光子跃迁J—C模型中不同的失谐量和初始平均光子数对系统，原子和光场的量子信息保真度演化的影响。     

原子玻色-爱因斯坦凝聚与二项式光场相互作用系统的保真度

利用全量子理论和量子信息中的保真度理论,研究了玻色 - 爱因斯坦凝聚原子与二项式光场相互作用系统的保真度.讨论了原子间相互作用强度,处于基态时超冷原子数和光场参数的不同取值对系统保真度的影响.结果表明,通过改变原子间相互作用强度和基态原子数可以改变系统保真度的幅值和振荡周期,而光场参数的改变只影响保真效果.适当选取参量可以得到较好量子信息保真.     

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.     

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。     

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。     

多光子跃迁下Pólya态光场与运动二能级原子相互作用系统的保真度

利用全量子理论,对多光子跃迁下Pólya光场与运动二能级原子相互作用系统的保真度进行了研究。分析了原子的初始状态、场模结构参数、光场最大光子数、光场参数和跃迁光子数等物理参量对系统量子态和光场量子态保真度的影响。结果表明:原子的运动速度影响系统量子态和光场量子态保真度的振荡周期;跃迁光子数选取不同,系统量子态和光场量子态的保真度表现出不同的规律。     

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.     

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。     

基于磁共振压力显微系统的量子保真度

在不同的初始态条件下,基于磁共振压力显微系统探讨两原子的量子态保真度随时间的变化。结果表明：在不同的初态条件下,保真度随时间的演化曲线不同。悬臂偏移量引起的磁场偏差以及自旋与射频磁场的相互作用使得保真度的周期大大的缩短,从而可以在更短的时间间隔内使量子信息恢复到最原始的初态。同时射频磁场可以使得量子信息在传播过程中接近理想状态。这为探测样品中的原子状态以及提高量子信息在传递过程中的准确率提供了一定的保证。     

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。     

原子与双模光场耦合系统纠缠纯化方案

提出了二能级原子与双模光场耦合系统的纠缠纯化方案,并对系统纯化前后量子传输保真度进行了研究.研究表明:通过调整两个量子逻辑门的旋转角度,可以有效地改进相位阻尼和失谐对量子传输保真度的影响,并且获得了通过纯化后的信道进行传输的最大保真度.     

Kerr效应和虚光场对"两个二能级原子-单模光场"系统原子占居态几率的影响

研究Rerr介质中，非旋波近似下两个二能级原子与单模光场相互作用系统的原子占居态几率的时间演化，讨论了Rerr效应和虚光场效应对原子占居态几率的影响。结果表明：虚光场的影响使原子占居态几率的时间演化曲线中出现量子噪声，光场频率ω的增大使量子噪声减小，原子间耦合系数g的增大使各能级原子占居态几率曲线的振幅减小，Rerr介质常量μ的增大使原子停留在初始状态的几率增大。     

Jaynes-Cumming模型中几种量子纠缠测量熵的比较

通过求解二能级Jaynes-Cummings模型,得到J-C模型中原子与光场的约化密度矩阵,并通过原子与光场的约化密度矩阵计算量子线性熵、von Neumann熵与原子Wehrl熵,给出熵随时间的演化关系,利用上述三种量子熵分别对量子纠缠进行测量,并分析系统量子熵与系统量子布洛赫球面结果的关系,研究发现上述三种熵随时间演化结果相似,都可以作为量子纠缠的测量理想的工具。     

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.     

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。     

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。