两体量子系统中的纠缠突然死亡

论文摘要

量子纠缠是量子计算和量子信息处理的重要物理资源。在通常状况下,量子系统不可避免地会受到周围环境的影响,环境与量子系统的相互作用可以引起退相干,导致纠缠的衰减与突然死亡。近年来,纠缠突然死亡的研究引起了人们极大的关注。本文运用量子纠缠理论,阐述和研究两体量子系统中的纠缠突然死亡。具体研究了类克尔介质中双光子双J-C（Jaynes-Cummings）模型的纠缠动力学,取得了一些有创新意义的结果。第一章阐述了量子纠缠的基本理论。包括量子纠缠态的提出和定义,几类常见的纠缠态;两体系统量子纠缠的度量。第二章介绍了两体量子系统中的纠缠突然死亡的研究现状。第三章采用共生纠缠度（Concurrence）量度纠缠的方法,研究了类克尔介质中双光子双J-C模型的纠缠动力学,揭示了这个模型中纠缠随时间演化的动力学规律,展示了原子之间的纠缠突然死亡现象。结果表明:类克尔介质能够抑制原子之间的纠缠突然死亡并增强原子之间的纠缠度;两个腔都充满类克尔介质时的克尔效应对纠缠的影响比仅有一个腔充满类克尔介质时更加明显。第四章对本文的工作进行了简要的总结与展望。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 量子纠缠的基本理论
• 1.1 量子纠缠态
• 1.1.1 量子纠缠态的提出
• 1.1.2 量子纠缠态的定义
• 1.1.3 几类常见的量子纠缠态
• 1.2 两体系统量子纠缠的度量
• 1.2.1 部分熵纠缠度
• 1.2.2 相对熵纠缠度
• 1.2.3 形成纠缠度
• 1.2.4 可提纯纠缠度
• 1.2.5 共生纠缠度
• 1.2.6 负度
• 第二章 两体量子系统纠缠突然死亡的研究现状
• 2.1 引言
• 2.2 两体量子系统中出现的纠缠突然死亡
• 2.2.1 考虑真空起伏效应时,双模型中出现的纠缠突然死亡
• 2.2.2 振幅阻尼通道中,两个二能级原子出现的纠缠突然死亡
• 2.2.3 强经典驱动场下,双模型中的纠缠突然死亡
• 2.3 纠缠突然死亡的几何解释
• 2.4 纠缠突然死亡的实验观测
• SE²+P_S²+V_S²=1的实验验证'>2.4.1 互补关系C_SE²+P_S²+V_S²=1的实验验证
• 2.4.2 两体系统纠缠动力学的实验观测及简单物理解释
• 2.5 纠缠突然死亡的调控
• 2.5.1 调控纠缠死亡的两种方法
• 2.5.2 用量子折扣代替纠缠作为量子计算的资源
• 2.5.3 利用克尔介质来控制纠缠突然死亡
• 第三章 类克尔介质中双光子双模型的纠缠动力学
• 3.1 理论模型
• I,（0）〉=（cosα|ee〉+sinα|gg〉）（?）|00〉时的纠缠动力学'>3.2 |Φ_I,（0）〉=（cosα|ee〉+sinα|gg〉）（?）|00〉时的纠缠动力学
• I,（0）〉=（cosα|eg〉+sinα|ge〉）（?）|00〉时的纠缠动力学'>3.3 |Ψ_I,（0）〉=（cosα|eg〉+sinα|ge〉）（?）|00〉时的纠缠动力学
• 第四章 总结和展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间已完成的论文
• 致谢