Kerr介质腔中三能级原子与腔场相互作用系统量子保真度

研究了Kerr介质腔中相干态单模场与级联三能级原子共振相互作用系统中量子保真度的演化特性.结果表明,对真空初场,原子、场及系统保真度都呈现调制周期振荡;对不依赖强度的原子-场耦合系统,增大Kerr效应或增强初场强度都能提高原子的量子保真度,在原子量子保真度复苏时区同时提升场和系统的量子保真度,但对依赖强度耦合系统却无此作用.

二能级原子与多模光场简并多光子共振相互作用系统中量子保真度的演化特性

利用全量子理论和数值计算方法研究了多模相干态光场与单个二能级原子通过任意Nj 度简并NΣ光子共振相互作用系统中量子保真度的时间演化特性，给出了三模场与原子相互作用过程中光场和原子保真度的数值计算结果，详细讨论了初始平均光子数、原子分布角、原子偶极相位角、光场激发角以及原子简并度等对量子保真度的影响。数值计算结果表明：以上诸多因素对量子保真度影响的结果均导致其发生振荡性变化。光场和原子保真度随着初始光场增强而急剧减小，说明初始光强敏感地影响着保真度的大小；量子保真度的变化快慢程度强烈地依赖于原子简并度及场-原子的耦合系数；原子分布角、光场激发角不同程度地对量子保真度的大小和频率有所影响；而原子偶极相位角的变化对场和原子的量子保真度几乎没有影响。根据这些特性，通过某些条件的约束可以适当控制保真度变化的快慢及其大小。

非简并双光子Tavis-Cummings模型中量子态保真度及原子间关联

运用全量子理论研究了双模真空光场作用下的非简并双光子Ｔ－Ｃ模型体系中量子态保真度和原子间关联特性，讨论了不同的原子初态条件下，原子间偶极相互作用对体系中的量子态保真度和原子间关联的影响．结果表明：初始各自处在激发态的无关联的两原子在双模真空光场和原子间的偶极相互作用下呈现关联特性；初始各自处在基态的无关联的两原子在相互作用下无关联，并且系统、光场和原子三者的量子态在演化过程中不失真．

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。

大失谐J-C模型中腔耗散对量子态保真度的影响

利用全量子理论研究了存在腔耗散的大失谐Jaynes-Cumming(J-C)模型中量子态保真度,讨论了初始平均光子数一定的情况下腔的耗散系数对量子态保真度的影响,以及当腔的耗散一定的情况下初始光场的平均光子数对量子态保真度的影响.结果表明:腔的耗散和光场的初始平均光子数对原子和原子——光场系统的保真度的影响都很明显.

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.

频率变化场J-C模型中的量子态保真度

利用Jaynes-Cummings模型,考虑场频率受微扰的情况,在旋波近似下研究了二能级原子与单模辐射场相互作用系统中量子态保真度的演化.利用数值计算方法给出量子态保真度随时间的演化曲线.研究了场频率随时间正弦函数形式变化对系统、光场和原子的量子态保真度演化的影响.结果表明:场频率随时间正弦函数形式变化对系统和光场的量子态保真度的演化的影响很小,但对原子的量子态保真度的演化有显著影响.

阻尼Jaynes-Cummings模型下两原子与双模真空态光场相互作用系统中量子态的保真度

利用数值计算的方法,在阻尼Jaynes-Cummings(J-C)模型下,研究两原子与双模真空态光场相互作用系统中量子态的保真度,分析了原子的初始状态、跃迁频率、腔场频率、耗散阻尼系数等参量对系统中量子态保真度的影响.结果表明,无耗散阻尼时,保真度在整个区间出现规则的周期振荡,但随着耗散阻尼的增加,量子态保真度振荡的幅度越来越小,最后达到一个稳定值.

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。

原子与耦合腔相互作用系统中量子态保真度演化

在每个耦合腔中囚禁一个二能级原子并考虑原子与腔场的共振,研究二能级原子与耦合腔的相互作用.数值计算了耦合腔系统中系统、原子和腔场的保真度演化,讨论了腔场间耦合系数变化对保真度演化的影响.结果表明:随着腔场间耦合系数的增大,系统和原子的保真度从不规则振荡逐渐转变为准周期性振荡;腔场的保真度周期性变化;随腔场间耦合系数的增大,原子保真度降低,腔场的保真度增大.

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。

虚光子过程对J-C模型中量子态保真度的影响

研究了在旋波近似和非旋波近似下J -C模型中的量子态保真度随时间的演化 。

耗散腔场中双纠缠原子的量子信息保真度

利用数值计算的方法,研究了耗散腔中双纠缠原子的量子信息保真度.讨论了光场的初始平均光子数一定的情况下腔的耗散系数对量子态保真度的影响,以及在腔的耗散一定的情况下光场的初始平均光子数对量子态保真度的影响.结果表明:腔的耗散和光场的初始平均光子数对原子和原子—光场系统的保真度的影响都很明显.

热库环境中两二能级原子的量子态保真度

用全量子理论方法研究了环境的非马尔可夫效应、原子间的偶极相互作用以及原子的本征频率同腔模中心频率之间的失谐量对原子量子态保真度的影响。研究表明:两原子初态处于纠缠态时,在非马尔可夫机制下,原子的量子态保真度可以达到较大的稳定值,特别是原子的本征频率同腔模中心频率有一定失谐量时,原子间的偶极相互作用可以明显地改进原子的量子态保真度。无论热库环境有无马尔可夫效应,两原子初态处于分离态时,原子的保真度都不理想。

隧穿量子点分子模型与光场相互作用的量子信息保真度

利用全量子理论和数值计算方法,研究隧穿量子点分子模型与光场相互作用的量子信息保真度,通过计算机模拟出量子点分子、光场和系统的保真度随时间的演化图像,分析了压缩系数和失谐量对量子信息保真度的影响.结果表明:改变初始光场的压缩系数和失谐量能调节相互作用系统的量子信息保真度.

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。

含非线性修正项的双光子Jaynes-Cummings模型中的量子态保真度

研究了在计及原子散射的二级修正项时单原子与单模光场双光子相互作用系统中的量子态保真度,讨论了非线性修正项、双光子失谐量及初始平均光子数对量子态保真度的影响.

双光子跃迁中动态Stark位移对量子信息保真度的影响

研究了相干态光场与原子的双光子相互作用中原子、光场和整个系统的量子信息保真度的时间演化,考察了光场引起能级的动态Stark位移对双光子过程中的量子信息保真度的影响.特别讨论了拉比振荡频率与光子数成线性关系的情况.结果表明,在拉比振荡频率线性化的情况下,量子信息保真度的演化表现出很好的周期性,周期与动态Stark位移参数有关.增强光强使保真度下降,失谐量的增加使保真度上升.

薛定谔猫态光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用系统的保真度

利用全量子理论,研究了薛定谔猫态光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用系统的保真度.分别讨论了初始光强、原子运动速度、跃迁光子数以及薛定谔猫态中两宏观相干态的相位角等物理参量对系统保真度的影响.结果表明:随着初始光强的增大,量子态保真效果越来越差;当初始光强增大到一定程度时,偶相干态和奇相干态的保真度与时间演化特性相同;当跃迁光子数为奇数时,原子运动速度的增大使量子态保真效果更好.

量子芯片测评技术综述

在研制量子芯片时对其性能进行测评,以校准量子算法实际执行结果与理论结果的拟合程度是量子计算优于经典计算的重要一步.然而,目前国内外对量子芯片性能测评方面并没有统一的基准测试,对于量子芯片局部指标的测评标准容易导致人们对芯片整体性能的误解.鉴于此,本文首先简述现有的量子芯片性能指标,其次通过对测评方法进行分类,概述现今量子芯片测评方法,最后总结量子芯片测评技术的现存问题并对未来的测评技术进行展望.本综述可为从事相关工作的人员进行查阅提供便利.