原子与光场相互作用系统的量子纠缠

原子与光场相互作用系统的量子纠缠

论文摘要

自从量子纠缠的概念被爱因斯坦和薛定谔等人提出来以后,量子纠缠现象吸引了大量的物理学家和数学家的研究兴趣,并成为物理学中长期引人注目的研究领域。这是因为量子纠缠作为一种重要的物理资源已广泛地应用于量子通信和量子计算中,并促进了量子力学基本问题的研究。对于光场与原子之间的量子纠缠,人们主要研究了单原子与光场之间的量子纠缠,对光场与多原子之间的量子纠缠的研究甚少。在这篇论文中,借助量子约化熵和量子相对熵理论,我们研究了光场与双原子之间的量子纠缠,并重点考虑了失谐量、光场的强度、克尔效应以及光场与原子的初始态对光场与原子之间的量子纠缠的影响。结合解析计算和数值计算方法,我们对几种典型的光场与原子相互作用系统中子系统之间的量子纠缠做了详细的研究,结果表明:原子和光场初始处于不同的量子态,光场与原子之间的量子纠缠动力学的演化就有不同的形式。另外,失谐量、克尔效应、光场的强度等因素对光场与原子之间的量子纠缠动力学的性质(诸如演化周期、纠缠强度、退纠缠等)有重要的影响。论文所得的这些结果可能对纠缠态的实验制备以及量子纠缠理论有一定的指导和促进作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 发展现状
  • 1.2 目标及意义
  • 1.2.1 研究目标
  • 1.2.2 研究意义
  • 1.3 应用基础理论
  • 1.3.1 狄克(Dicke)模式与JC模型
  • 1.3.2 光场的非经典态
  • 1.3.3 量子熵及纠缠
  • 1.4 本文的工作
  • 第二章 单模真空场与Ξ型三能级原子之间的量子纠缠
  • 2.1 模型及解
  • 2.2 纠缠度
  • 2.3 数值计算
  • 2.4 本章小节
  • 第三章 相干场与两个纠缠原子之间的量子纠缠
  • 3.1 模型及解
  • 3.2 纠缠度
  • 3.3 数值计算
  • A(0)>+=1/(21/2)(|gg>+i|ee)'>3.3.1 两个二能级原子初始时刻处于Bell态|φA(0)>+=1/(21/2)(|gg>+i|ee)
  • A(0)>+=1/(21/2)(|ge>+i|eg)'>3.3.2 两个二能级原子初始时刻处于Bell态|φA(0)>+=1/(21/2)(|ge>+i|eg)
  • 3.4 本章小节
  • 第四章 二项式光场与两个纠缠原子之间的量子纠缠
  • 4.1 模型及解
  • 4.2 纠缠度
  • 4.3 数值计算
  • 4.4 本章小节
  • 第五章 附加克尔介质中双光子Tavis-Cummings模型中的量子纠缠动力学
  • 5.1 模型及解
  • 5.2 相干光场与两个原子之间的量子纠缠
  • 5.2.1 纠缠度
  • 5.2.2 数值计算
  • 5.3 两个二能级原子之间的量子纠缠
  • 5.3.1 纠缠度
  • 5.3.2 数值计算
  • 5.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的学术成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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