在腔场中两原子共生纠缠度的变化及最大纠缠态的制备

讨论了两原子与腔场共振相互作用时两原子共生纠缠度(Concurrence)随时间的演化规律.结果表明:通过控制原子和腔场相互作用时间,可制备两原子的最大纠缠态.另外,还考虑了原子自发辐射和腔场衰变对纠缠度的影响.

相互作用的量子比特在不同环境下的共生纠缠度和量子失协分析

研究了初始纠缠的量子比特在不同的环境下共生纠缠度和量子失协的动力学演化.在所研究的几种模型中,发现共生纠缠度强烈地依赖于初始环境,并在演化过程中发生纠缠死亡现象.共生纠缠度和量子失协在演化过程中均出现坍塌和复苏效应,但当量子比特间的相互作用为零时,坍塌和复苏效应消失.可无论在何种情况下,量子失协均不会减小到零,即仍能反映量子比特和系统间的量子关联,显示量子失协比量子纠缠具有更强的抗退相干能力.因此量子失协可作为获得有效量子信息的一种更有效的量子资源.

A类反铁磁模型的共生纠缠度

通过计算得到共生纠缠度的解析式,并通过图像分析研究了A类反铁磁模型的纠缠程度.发现共生纠缠度C是关于温度T的单调递减函数,随着层间耦合常数Jab和层内耦合常数Jc的增大而增大.在一定温度下,通过控制Jab和Jc可以增大C,并且Jab比Jc对提高纠缠程度影响更大.

纠缠度随相位阻尼和光频差变化规律的研究

用共生纠缠度计算方法,研究了二能级原子与双模光场相互作用过程中的系统纠缠度随相位阻尼和失谐量演化的特性.结果表明:两个原子之间的纠缠呈现周期性演化规律,相位阻尼越大,纠缠曲线的振幅衰减得越快;失谐量越大,纠缠曲线的振幅也衰减得越快.

环境温度对多光子Jaynes-Cummings模型制备的原子与单模腔场纠缠态的影响

借助于共生纠缠度方法 ,考察了共振的多光子Jaynes-Cummings模型的热纠缠态现象 .研究结果表明 :原子与单模腔场形成纠缠态的纠缠度随环境温度升高而急剧地减小 ,但在该Jaynes -Cummings模型中存在产生热纠缠态的临界温度 ,当环境温度超过这一温度值时 ,原子与腔场的纠缠态消失 .同时也表明 ,临界温度仅由原子与腔肠的耦合强度和原子跃迁时发射或吸收光子数决定 .因此 ,选择强耦合的原子与腔场量子系统可以在较高环境温度下实现原子与腔场的纠缠态并保持它 .

第二红边带激发时强度涨落对两囚禁离子纠缠度的影响

利用双光子T-C模型研究了两囚禁离子与第二红边带经典激光场相互作用时的纠缠动力学.采用共生纠缠度标准,分析了两离子初态情况,激光强度涨落等主要因素对两离子纠缠动力学的影响,并与单光子J-C模型时情形作了适当对比.结果显示:1)激光强度涨落产生的噪声使两离子纠缠度随时间呈现类似指数衰减;2)两离子初态为混合态时,两离子纠缠度出现整体急剧下降;3)双光子和单光子激发时两离子纠缠度随时间的演化存在显著差别.

激光强度涨落对两囚禁离子纠缠度的影响

囚禁离子的纠缠态在量子计算和量子信息方面有极为重要的应用。由于量子系统的特性,激光强度不可避免地发生涨落,其对囚禁离子的纠缠度有显著影响。从反J-C模型出发,利用共生纠缠度标准,分析了激光强度涨落对系统纠缠动力学的影响,并与利用J-C模型时的情形做了适当对比。结果显示:激光强度涨落产生的噪声使两离子纠缠度随时间呈现类似指数衰减;激光强度较弱时,利用正反J-C模型所得系统纠缠动力学有显著差别。

双光子Jaynes-Cummings模型中的纠缠演化和热纠缠态现象

文中利用共生纠缠度研究了双光子Jaynes Cummings模型中原子与腔纠缠的时间演化和有限温度下系统热纠缠态。结果表明 ,腔场中原子与腔展现出周期性的纠缠演化过程 ,演化周期随原子与腔耦合强度的增大而减小 ;在有限温度下 ,系统的共生纠缠度随温度的升高而降低 ,当趋近临界温度时 ,系统纠缠现象消失 ,这一临界温度值与原子 腔耦合强度成正比。对于典型的实验数据 ,临界温度大约在～ 10 -5K数量级。

腔耦合双J-C模型中原子纠缠的猝灭和猝生

研究了腔间有耦合的双J-C模型中原子纠缠的动力学,分析了腔间耦合系数A和原子的初态对原子纠缠的猝灭(ESD)和猝生(ESB)的影响。通过对原子间共生纠缠度的数值分析发现,当原子初态为第一类类Bell态时,不会出现ESD和ESB,腔间的耦合可使原子的纠缠加大,并能使初态为分离态的原子产生纠缠。当原子初态为第二类类Bell态时,A的大小可改变出现ESD与ESB的时间间隔,或决定是否出现ESD,但腔间的耦合不能使初态不纠缠的原子产生纠缠。

非马尔科夫环境下耦合超导量子比特纠缠态的纠缠消相干

利用共生纠缠度比较详细地研究了超导耦合量子比特在非马尔可夫环境下纠缠消相干的演化。研究结果表明:对于不同纠缠初态下的超导耦合量子比特,由于环境作用的记忆反馈效应,处于热平衡环境中的耦合量子比特的纠缠度总是会单调地趋向于零。进一步的研究结果还表明:在非马尔可夫过程中会很快地出现纠缠的突然死亡,耗散越强,纠缠的死亡越快;而在马尔可夫过程中则是缓慢地趋向纠缠的死亡。

双光子Tavis-Cummings模型中的量子纠缠

我们对两个全同二能级原子通过双光子跃迁与单模辐射场发生相互作用的Tavis-Cummings(T-C)模型中的量子纠缠特性进行了研究.通过数值计算与分析,结果表明:双光子T-C模型的量子纠缠比单光子T-C模型的量子纠缠要保持得好一些;另外分析了双光子T-C模型中原子间偶极-偶极相互作用强度系数、原子与场的耦合系数、光子数对两原子间纠缠特性与场熵的影响.

单模真空场中两个耦合二能级原子纠缠的时间演化特性(英文)

研究了单模真空场中两个耦合二能级原子纠缠特性。运用密度矩阵方法,得到两能级原子约化密度矩阵。借助于共生纠缠度,研究两个耦合二能级原子纠缠的时间演化规律,讨论原子间偶极作用对原子间纠缠的影响。结果表明:原子间的偶极作用导致纠缠度的减少和时间演化周期的增加。

热辐射场中两个耦合的二能级原子量子态的纠缠(英文)

两个偶极耦合的二能级原子置于热辐射场中,原子用泡利算符描述,环境用无穷的谐振子热库描述,运用密度矩阵方法,得到两能级原子密度矩阵元演化规律。针对三种不同的初始状态,利用共生纠缠度分析置于热辐射场中原子量子态的纠缠。结果表明:当两个原子初始处于不同量子叠加态时,原子的纠缠呈现出明显的差异。

噪声环境中两粒子纠缠态的纠缠消相干

借助于共生纠缠度和输入输出保真度考察了初始处于纠缠态的两粒子在联合噪声环境中的消纠缠特性。结果表明：两粒子纠缠态可分为相干保持态和脆弱纠缠态，对于脆弱纠缠态分析了它们在低温条件欧姆型耗散下的纠缠消相干演化动力学。

两能级原子与单模腔场共振耦合系统中热态纠缠现象

借助于共生纠缠度,研究了旋转波和非旋转波近似下共振Jaynes Cummings模型中二能级原子与单光子腔场的热态纠缠现象 结果表明:该共振耦合系统中,存在影响原子与单光子腔模纠缠的临界温度,当环境温度高于这一温度时,原子与腔场的纠缠特性消失 若只考虑实光子跃迁,这一临界温度仅与原子和腔场的耦合强度有关,随耦合系数的增大而升高;若将虚光场一并考虑,只要实光子跃迁强度与虚光子跃迁强度不相等,在一定的温度下能很好的保持原子与腔场的纠缠相干性,当二者相等时,即使在绝对零度下,原子与腔场也难以形成纠缠形式。

偶极相互作用对T-C模型中原子纠缠突然死亡的影响

求出了初态为x态时Tavis-Cummings模型中两个有偶极相互作用原子的共生纠缠度,分析了偶极相互作用对纠缠的时间演化和纠缠突然死亡(ESD)的影响,以及共生纠缠度与原子间相互作用能的关系。结果表明,偶极相互作用对原子间的纠缠和ESD有显著的影响,会改变纠缠度的振荡周期和振幅,使出现ESD的时间间隔和次数减少。原子间的共生纠缠度与原子间相互作用能有着明显的对应关系,且与原子的初态有关。

线性及非线性介质腔中量子纠缠动力学特征（英文）

如何抑制纠缠突然死亡现象的发生对提高量子纠缠动力学演化性能具有极大的意义,初始纠缠原子分别与非线性N-J-C模型及J-C模型进行相互作用,运用共生纠缠的度量方法分析非线性、耦合强度以及失谐量对纠缠原子动力学演化的影响,寻找避免纠缠突然死亡发生条件。在J-C模型中原子在纠缠演化中发生纠缠突然死亡现象,然而在N-J-C模型中利用介质的非线性和失谐量的影响可以避免纠缠突然死亡的发生,而且一定程度上几乎可以恢复到原子间纠缠的初始值。

与腔场耦合的两个量子点中激子的纠缠动力学(英文)

利用共生纠缠度研究了单模腔场内两个耦合量子点中激子的纠缠动力学行为.结果表明:无论腔场初始制备于奇相干态还是偶相干态,两个量子点间直接耦合作用均能减弱激子的纠缠度.在腔场初始为奇相干态时,激子的纠缠度随场模强度的增加而减小;偶相干态时,激子的纠缠度呈现一个转折变化.此外,也研究了单模腔场内平均光子数与激子准最大相干纠缠态的关联.

运动原子与双光子相互作用模型中的纠缠与热纠缠

利用共生纠缠度,研究了运动原子与单模腔场发生双光子相互作用模型的纠缠与热纠缠现象。结果表明:初始光子数和腔模半波数对纠缠度和热纠缠度的演化周期有一定影响,而原子与腔场的耦合系数不会改变纠缠度的演化周期,但耦合系数减小时,系统处于最大纠缠态的时间减少;在临界温度之下,环境温度增加会使系统纠缠度变小。

Stark位移对混态J-C模型中熵和纠缠的影响

考虑一个二能级原子与单模热光场经由双光子过程耦合,采用量子约化熵研究了原子和场的约化熵变化规律,用共生纠缠度(Concurrence)研究了原子与场之间的纠缠演化。借助于数值计算方法,详细分析了在混态J-C模型中,Stark位移和平均光子数对约化熵变和纠缠的影响。结果表明在Stark位移影响下,原子和光场的约化熵变化量均减小。选择适当的原子初态,可以使得原子的约化熵和光场的约化熵发生交换。此外,考虑Stark位移时,原子与光场之间纠缠的最小值增大,原子与光场不再出现退纠缠态。