結(jié)構(gòu)化光場環(huán)境中的量子速度極限.pdf

1、本文主要以結(jié)構(gòu)化光場環(huán)境中的原子系統(tǒng)為研究對(duì)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(duì)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(chǔ)。我們提出了基于跡間距方法的量子速度極限判據(jù)，其中研究工作主要包含以下三個(gè)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(dāng)原子躍遷頻率與光場中心頻率存在強(qiáng)失諧時(shí)，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(qiáng)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(dāng)增加截?cái)囝l率或者超歐姆情形時(shí)，系統(tǒng)演化過程可以得到明顯加速。研究結(jié)論表明:開放系統(tǒng)的量子加速潛質(zhì)與能量或信息流動(dòng)有關(guān)，可以用環(huán)境記憶能力（非馬爾科夫效應(yīng)）來解釋。
　　然后，我們考慮受外場調(diào)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(diào)外場和環(huán)境溫度對(duì)量子速度極限的影響。在改變外

3、場強(qiáng)度時(shí)，我們能夠觀察到量子態(tài)演化從非加速到加速的轉(zhuǎn)變。在Lorentzian頻譜光場中，有限低溫環(huán)境能促進(jìn)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(duì)量子速度極限影響不大。從理論上，我們可以實(shí)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(gè)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(jìn)量子態(tài)加速演化。這是因?yàn)樵谶@兩個(gè)