压缩热场光腔-原子量子电池的功提取动力学演化

构建了一种基于光腔与原子耦合的开放量子电池系统,通过调控压缩热场的量子特性实现了稳定赋能。利用量子态Bloch矢量的动力学映射方法,研究了压缩热场环境对量子电池功提取的动力学机制。研究发现,电池在低温条件下,量子功提取效果较好。量子环境的记忆效应和环境压缩特性在一定程度上有利于改善量子功提取。揭示了量子功提取与量子相干之间的物理关联,量子相干特性显著的电池具有较高的量子功提取。这为光腔辅助的开放量子电池提供了一种可行性方案。

测量相位算符在压缩热场态中的压缩效应

利用Barnett和Pegg提出的测量相位算符讨论了压缩热场态中测量相位算符的压缩效应。结果表明测量相位算符在压缩热场态中存在CS类压缩,压缩特性与相干态参数幅角θ、平均光子数 n和压缩参量r有密切的关系。随着 n和r的增大,CS类压缩效应逐渐减弱,直至完全消失。另有计算表明测量相位算符在压缩热场态中不存在CN和SN类压缩。

基于电磁诱导透明机制的压缩光场量子存储

光场的量子存储不仅是构建量子计算机的重要基础,而且是实现量子中继和远距离量子通信的核心部分.由于存在不可避免的光学损耗,光学参量放大器产生的压缩真空态光场将变为压缩热态光场,不再是最小不确定态.因此,压缩热态光场的量子存储是实现量子互联网的关键.在原子系综中利用电磁诱导透明机制能够实现量子态在光场正交分量和原子自旋波之间的相互映射,即受控量子存储.本文根据量子存储的保真度边界,研究了实现压缩热态光场量子存储的条件.量子存储的保真度边界是通过经典手段能够达到的最大保真度,当保真度大于该边界时,就实现了量子存储.通过数值计算分析了不同情况下压缩热态光场的量子存储保真度边界,以及存储保真度随存储效率的变化关系,得到了实现量子存储的条件,为连续变量量子存储实验设计提供了直接参考.