光與原子相互作用過程中某些問題的研究.pdf

1、量子糾纏態(tài)是量子力學(xué)最顯著的特征之一，是量子信息領(lǐng)域一個(gè)非常重要的資源，它在量子信息處理中的量子隱形傳態(tài)、量子編碼及量子糾錯(cuò)、量子密鑰分配和量子計(jì)算中具有重要應(yīng)用。量子糾纏態(tài)度量也是人們研究的課題之一。近年來人們利用腔量子電動力學(xué)方法提出了多種兩粒子和多粒子糾纏的制備方案。很多人研究了各種模型中原子間糾纏的特性。光子的反聚束效應(yīng)是光場的一種典型的非經(jīng)典效應(yīng)，也是近年來光子統(tǒng)計(jì)中最引人注目的新現(xiàn)象之一。這種量子效應(yīng)不僅在揭示光的量子本質(zhì)方

2、面起著重要的作用，而且還在光通信、微弱信號檢測、人類視覺系統(tǒng)研究等方面有著潛在的應(yīng)用前景，因此關(guān)于光子反聚束效應(yīng)的理論研究，一直是量子光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)非常熱門的研究課題。近年來，很多理論模型中的光子反聚束效應(yīng)都得到了廣泛的討論。 對于J-C、T-C模型中原子間的糾纏及光場的非經(jīng)典性質(zhì)，已經(jīng)有了很多研究。在本文中，我們設(shè)計(jì)了另一新的模型：兩個(gè)初始時(shí)糾纏的原子(原子1、2)之一(原子2)和另一分離原子(原子3)在單模腔中與粒子數(shù)場發(fā)生

3、相互作用。我們主要研究了這一系統(tǒng)中原子糾纏的演化和光場的反聚束效應(yīng)的有關(guān)問題。論文的主要內(nèi)容包括下面三部分： 1.首先介紹了場和原子相互作用的兩個(gè)典型模型：J-C模型和T-C模型。然后介紹了非經(jīng)典光場和量子糾纏的有關(guān)知識。其次，還解釋了利用部分轉(zhuǎn)置矩陣負(fù)本征值來進(jìn)行量子糾纏態(tài)度量的方法。 2.兩個(gè)初始時(shí)糾纏的原子(原子1、2)之一(原子2)和另一分離原子(原子3)在單模腔中與粒子數(shù)場發(fā)生相互作用，研究了這一體系中原子糾纏

4、的演化特性。利用部分轉(zhuǎn)置矩陣負(fù)本征值的方法，得出了糾纏度與初始時(shí)原子的狀態(tài)、粒子數(shù)光場中光子數(shù)目、原子與腔場偶極相互作用的耦合常數(shù)、原子間偶極-偶極相互作用強(qiáng)度等參量的大小有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。 3.研究了上述系統(tǒng)中光場的反聚束效應(yīng)。對二階相干度在不同光子數(shù)、原子1、2初始糾纏度、原子3初始態(tài)矢量中激發(fā)態(tài)系數(shù)情況下，隨時(shí)間演化的特性用圖形的形式給了出來。通過對圖形進(jìn)行分析得出，隨著光子數(shù)的增多，光場的非經(jīng)典性質(zhì)明顯增強(qiáng)；在光子數(shù)為零時(shí)，