結構化光場環(huán)境中的量子速度極限.pdf

1、本文主要以結構化光場環(huán)境中的原子系統(tǒng)為研究對象，討論三種典型退相干過程（振幅阻尼、相位阻尼和一般退極化）對量子態(tài)演化速度極限的影響，從而為開放系統(tǒng)的精密量子度量提供理論基礎。我們提出了基于跡間距方法的量子速度極限判據，其中研究工作主要包含以下三個方面:
　　首先，以Lorentzian頻譜光場為例，我們考慮了具有振幅阻尼的Jaynes-Cummings原子-光場模型，發(fā)現(xiàn)當原子躍遷頻率與光場中心頻率存在強失諧時，環(huán)境與系統(tǒng)之間弱耦

2、合作用可加速量子態(tài)演化，而強耦合作用能減緩量子態(tài)演化。我們又研究了具有相位阻尼的自旋-玻色子模型，在Ohmic-like頻譜環(huán)境中，當增加截斷頻率或者超歐姆情形時，系統(tǒng)演化過程可以得到明顯加速。研究結論表明:開放系統(tǒng)的量子加速潛質與能量或信息流動有關，可以用環(huán)境記憶能力（非馬爾科夫效應）來解釋。
　　然后，我們考慮受外場調控的原子與光場模型，得到了開放系統(tǒng)的一般退極化過程。本文討論了可調外場和環(huán)境溫度對量子速度極限的影響。在改變外

3、場強度時，我們能夠觀察到量子態(tài)演化從非加速到加速的轉變。在Lorentzian頻譜光場中，有限低溫環(huán)境能促進量子態(tài)的加速演化。但是，在Ohmic-like頻譜環(huán)境中，環(huán)境溫度對量子速度極限影響不大。從理論上，我們可以實現(xiàn)低溫環(huán)境中的單比特量子態(tài)演化加速。
　　最后，本文研究含有多體量子糾纏的N個原子系統(tǒng)在三種典型的退相干過程中的量子速度極限。我們發(fā)現(xiàn)在振幅阻尼和一般退極化阻尼環(huán)境中，量子糾纏可以促進量子態(tài)加速演化。這是因為在這兩個