单轴扭曲哈密顿量系统中的量子纠缠

利用两种压缩参数研究单轴扭曲哈密顿量系统中的量子纠缠.通过解析求解和数字计算,发现可以通过增加系统的粒子数和适当减弱线性相互作用强度提高系统的纠缠程度.

增强稳态自旋压缩的理论研究

自旋压缩态是实现高精度量子精密测量和量子信息处理的重要量子资源,如何实现原子自旋的稳态压缩是该研究领域的前沿课题之一.目前,稳态自旋压缩的实现方法主要依赖于原子体系的特殊耗散,研究发现,在单纯耗散体系的某些参数区间内,体系所形成的稳态压缩度非常低.为解决这一问题,提出了一种新的解决方案,即通过在耗散相互作用的基础上增加单轴扭曲非线性演化,可进一步提高量子体系的自旋压缩度,且自旋压缩度增幅极限为3 dB;即使存在噪声的情况下,单轴扭曲演化对体系压缩度的增幅量依旧可达到3 dB,这证明本方案对噪声具有很强的鲁棒性.

原子系综在二次方相互作用演化下多体纠缠特性

利用平均量子Fisher信息度量了在二次方相互作用下体系的相互纠缠的特性,同时也考虑了加上线性相互作用项后体系多体纠缠演化的特点,结果表明在线性和非线性共同作用下自旋体系的多体纠缠保持的时间更久。考虑了体系在噪声影响下的纠缠产生过程,发现即便是有噪声的情况下,原子体系也还具有很高的纠缠度。这对于量子多体纠缠在量子精密测量和量子通信中的应用都有着极其重要的作用。

二能级原子系综的自旋压缩

推导二能级原子系综自旋压缩的一般理论,给出了计算自旋压缩系数的普遍方法.作为例子,在推广的单轴扭曲模型中研究失谐量δ和初始自旋相干态|θ0,φ0>的极角θ0对自旋压缩效应的影响.结果表明,对任意δ和φ0,当θ0=π/2时,回到理想单轴扭曲模型的结果.但当θ0略微偏离π/2时,涨落(V-)min≈N2/3,大于理想情况下的N1/3.最大压缩时间满足标度率N-5/6.得到了(V-)min和tmin的解析表达式,结果与数值模拟符合.