運(yùn)動二能級原子與光場糾纏特性的研究.pdf

1、量子糾纏不僅對了解量子力學(xué)的基本概念有著重要的意義，而且它更是一種有用的信息“資源”。它在量子隱行傳態(tài)、量子密集編碼、量子密鑰分配以及在量子計算的加速、量子糾錯、防錯等方面都起著關(guān)鍵作用。在實(shí)際問題中，原子與場的耦合系數(shù)可能是變化的，因此，探究含運(yùn)動的二能級原子與光場的糾纏特性有一定的創(chuàng)新性和學(xué)術(shù)價值。 本文應(yīng)用量子信息熵理論，把標(biāo)準(zhǔn)的Jaynes-Cummings模型擴(kuò)展到考慮原子運(yùn)動和不同場模結(jié)構(gòu)以及耦合系數(shù)為高斯型的狀況，

2、主要對二能級運(yùn)動原子與光場的糾纏特性進(jìn)行了研究，并與原子靜止時的情況進(jìn)行了比較。論文主要包括以下五個部分： 第一部分主要介紹了量子糾纏的概念、發(fā)展史及其在量子信息中的應(yīng)用價值，并闡述了本文的選題背景、意義和主要工作。 第二部分介紹了糾纏理論和壓縮真空場及其特點(diǎn)，并將場與原子相互作用的理論模型—標(biāo)準(zhǔn)Jaynes—Cummings推廣到原子運(yùn)動的狀況，建立了含原子運(yùn)動的J-C模型的一般動力學(xué)基礎(chǔ)，為下面的研究工作奠定了理論基

3、礎(chǔ)。 第三部分可分為以下三個方面： 1．用量子信息理論研究具有原子運(yùn)動的雙光子Jaynes-Cummings模型中運(yùn)動原子與光場的糾纏特性。結(jié)果表明：當(dāng)運(yùn)動原子的場模結(jié)構(gòu)參數(shù)p取值較小時，系統(tǒng)的糾纏度不具有周期振蕩特性：當(dāng)p取值較大時，系統(tǒng)的糾纏度有明顯的周期振蕩特性，且振蕩周期是原子靜止時的兩倍；當(dāng)在運(yùn)動原子處于基態(tài)或激發(fā)態(tài)時，系統(tǒng)處于消糾纏狀態(tài)；當(dāng)運(yùn)動原子處于相干疊加態(tài)時，原子才與場發(fā)生糾纏。 2．用全量子理

4、論研究了原子運(yùn)動時兩糾纏二能級原子與單模真空場相互作用體系的糾纏特性。研究結(jié)果表明：當(dāng)雙原子初始處在EPR態(tài)時，三體糾纏量最大值與理想w糾纏態(tài)糾纏量相同。場模結(jié)構(gòu)參數(shù)p影響三體糾纏量隨時間演化的振蕩特性，隨著p值的逐漸增大，三體糾纏量的平均值將越來越小，體系三體糾纏態(tài)也會逐漸趨于消糾纏狀態(tài)。 3．研究了當(dāng)耦合系數(shù)為高斯型分布時運(yùn)動原子與壓縮真空場的糾纏特性，討論了原子垂直于腔軸的運(yùn)動、原子初態(tài)、壓縮參數(shù)r對糾纏度的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)