多光子过程中相位退相干时两原子布局数反转

利用全量子理论的方法,研究了存在相位退相干时多光子T-C模型中两个二能级原子与二项式光场相互作用系统中两原子的布居数反转。讨论了相位退相干系数、二项式光场系数、最大光子数、跃迁光子数对原子布居数反转的影响。结果表明：相位退相干减少了原子布居数反转的振幅、破坏了原子的量子特性。改变跃迁光子数,可以改变原子间布居数反转演化周期及演化强度。当二项式光场的最大光子数增大时,原子布居差的崩塌-回复现象就会逐渐消失。相位退相干因子不变时, 二项式光场从相干态过渡到数态过程中,原子布居的振荡频率由大变小,周期性的崩塌与回复现象逐渐消失。     

多光子过程中相位退相干时两原子布局数反转

利用全量子理论的方法,研究了存在相位退相干时多光子T-C模型中两个二能级原子与二项式光场相互作用系统中两原子的布居数反转。讨论了相位退相干系数、二项式光场系数、最大光子数、跃迁光子数对原子布居数反转的影响。结果表明：相位退相干减少了原子布居数反转的振幅、破坏了原子的量子特性。改变跃迁光子数,可以改变原子间布居数反转演化周期及演化强度。当二项式光场的最大光子数增大时,原子布居差的崩塌-回复现象就会逐渐消失。相位退相干因子不变时, 二项式光场从相干态过渡到数态过程中,原子布居的振荡频率由大变小,周期性的崩塌与回复现象逐渐消失。     

T-C模型中运动原子与二项式光场相互作用的原子纠缠演化

利用全量子理论,研究了Tavis-Cumming模型(T-C模型)中运动双原子与二项式光场相互作用系统的两原子纠缠演化特性。计算结果表明:两个运动原子之间的纠缠呈现出周期性的演化特性;不同初始状态下,二项式光场系数、原子运动速度对原子间的纠缠演化有显著的影响。二项式光场系数影响原子间振荡频率以及消纠缠持续时间,不影响纠缠演化的周期。随着原子运动速度的增大,原子间的纠缠演化周期逐渐缩短,而纠缠度峰值的大小和振荡频率不变。     

内禀退相干下二项式光场与原子互作用的场熵演化

通过求解系统的Milburn 方程,研究了二项式光场与二能级原子相互作用系统中的场熵演化特性,讨论了内禀退相干、二项式光场系数和场的最大光子数对场熵演化的影响.结果表明二项式光场处于中间态时,由于内禀退相干,场熵振荡准周期性减弱,并随着时间的演化,场与原子纠缠逐渐趋近于一个定值,说明存在內禀退相干时,场与原子仍能纠缠;当內禀退相干因子不变时,二项式光场从相干态过渡到中间态,直至数态过程中,场熵值减小,场与原子的纠缠减弱.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场双光子相互作用系统的量子纠缠

运用全量子理论和数值计算的方法,借助于原子的量子约化熵研究了初始处于Bell态|β00>和| β10>的两原子与双模纠缠相干光场双光子相互作用系统中两原子与双模光场之间纠缠的演化特性.分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对原子熵演化特性的影响.结果表明:随着双模光场的平均光子数的增大,原子熵的时间演化曲线逐渐变为规则振荡;增大原子间的相互作用强度,原子熵的振荡频率和振幅都减小;改变双模光场的纠缠度,原子熵的振荡频率和振幅都不发生改变.     

单模光场与二能级原子的纠缠的内禀退相干

在一个考虑了内禀退相干的单模光场与二能级原子的耦合系统中,平均光子数,激发态的概率和退相干系数如何影响纠缠随时间演化还并不清楚.Jaynes-Cummings模型被用来描述光场与原子间相互作用.用concurrence下限来计算纠缠度.模拟的结果表明纠缠度随着退相干系数的增加或平均光子数的减少而增加.当激发态的概率在0至0.1之间,纠缠度随着的概率增加而减少;当激发态的概率在0.1至1之间,纠缠度随着的概率增加而增加.无论以上参数取何值,纠缠度都随着时间而减少.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的纠缠特性

运用Negativity熵研究了Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中两个全同二能级原子之间的纠缠演化特性.分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对纠缠的影响.结果表明:原子处于|β11〉时,两原子始终处于最大纠缠态;原子处于|β00〉时,初始纠缠的两原子始终较长时间处于退纠缠状态;原子处在|β10〉时,增大双模光场的平均光子数可以明显增大两原子之间的纠缠度并保持较大的纠缠状态;原子初态处在|β01〉时,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有较显著的非线性调制作用.     

内禀退相干下薛定谔猫态光场与原子相互作用系统的场熵演化

通过求解系统的Milburn方程,研究了二能级原子与薛定谔猫态光场相互作用系统中的场熵演化特性.讨论了内禀退相干,光场强度,相干态间的相位角对场熵演化的影响.结果表明: 内禀退相干下,随着时间的演化,场熵振荡逐渐减弱,光场与原子的纠缠度逐渐趋于恒值.并且光场与原子的最大纠缠度值只取决光场强度和相干态间的相位角,与内禀退相干因子无关.光场强度较小时,奇相干态光场与原子的纠缠度最大;偶相干态光场与原子的纠缠度值为最小;Yurke-Stoler相干态光场与原子的纠缠度值介于两者之间. 当内禀退相干因子不变、光场强度较大时,分别处于Yurke-Stoler相干态、偶相干态和奇相干态的光场与原子的纠缠度值趋近于相同.     

内禀退相干下薛定谔猫态光场与原子相互作用系统的场熵演化

通过求解系统的Milburn方程,研究了二能级原子与薛定谔猫态光场相互作用系统中的场熵演化特性.讨论了内禀退相干,光场强度,相干态间的相位角对场熵演化的影响.结果表明: 内禀退相干下,随着时间的演化,场熵振荡逐渐减弱,光场与原子的纠缠度逐渐趋于恒值.并且光场与原子的最大纠缠度值只取决光场强度和相干态间的相位角,与内禀退相干因子无关.光场强度较小时,奇相干态光场与原子的纠缠度最大;偶相干态光场与原子的纠缠度值为最小;Yurke-Stoler相干态光场与原子的纠缠度值介于两者之间. 当内禀退相干因子不变、光场强度较大时,分别处于Yurke-Stoler相干态、偶相干态和奇相干态的光场与原子的纠缠度值趋近于相同.     

存在相位退相干时原子与光场相互作用的纠缠演化和保持

应用全量子理论研究了存在相位退相干时单模相干光场与一个二能级原子相互作用系统纠缠的时间演化规律;分别讨论了原子—光场耦合常数、光场的平均光子数以及失谐量的大小对场与原子纠缠的影响.结果表明:随着原子—光场耦合常数的增大和光场平均光子数的增加,系统纠缠的振荡频率都会明显增大.不存在相位退相干时,纠缠的时间演化明显受到失谐量的影响,若选取适当的失谐量,系统的纠缠可长时间保持在最大纠缠态.若考虑相位退相干的影响,则在共振情况下系统纠缠的时间演化是一个逐渐衰减的过程,且最终衰减到零;但若存在适当的失谐量,则在初始一段时间内系统的纠缠也是一个波动幅度逐渐衰减的过程,但随着时间的演化,失谐量抵消了相位退相干的影响,使系统的纠缠不再衰减到零.如果增大失谐量,纠缠在初始一段时间内波动的幅度会相应的减小,并且纠缠趋于稳定的时间也随着失谐量的增大而缩短;当失谐量适当时,系统可保持在纠缠相对较大的状态而无消纠缠态.     

Entanglement Dynamics and Bell Violations of Two Atoms in Tavis-Cummings Model with Phase Decoherence

Considering the dipole-dipole coupling intensity between two atoms and the field in the Fock state, the entanglement dynamics between two atoms that are initially entangled in the system of two two-level atoms coupled to a single mode cavity in the presence of phase decoherence has been investigated. The two-atom entanglement appears with periodicity without considering phase decoherence, however, the phase decoherence causes the decay of entanglement between two atoms, with the increasing of the phase decoherence coefficient, the entanglement will quickly become a constant value, which is affected by the two-atom initial state. Meanwhile the two-atom quantum state will forever stay in the maximal entangled state when the initial state is proper even in the presence of phase decoherence. On the other hand, the Bell violation and the entanglement do not satisfy the monotonous relation, a large Bell violation implies the presence of a large amount of entanglement under certain conditions, while a large Bell violation corresponds to a little amount of entanglement in certain situations. However, the violation of Bell-CHSH inequality can reach the maximal value if two atoms are in the maximal entangled state, or vice versa.     

Intrinsic decoherence of entanglement of a single quantized field interacting with atwo-level atom

How the mean photon number, the probability of excited state and intrinsic decoherence coefficient influence the time evolution of entanglement is unknown, when a single-mode quantized optic field and a two-level atom coupling system is governed by Milburn equation. The Jaynes-Cummings model is considered. A lower bound of concurrence is proposed to calculate the entanglement. Simulation results indicate that the entanglement of system increases following the increasing of intrinsic decoherence coefficient or the decreasing of the mean photon number. Besides that, the entanglement of system decreases, while the probability of exited state increases from 0 to 0.1, and increases, while the probability of exited state increases from 0.1 to 1.     

Wigner Function of Density Operator for Negative Binomial Distribution

By using the technique of integration within an ordered product （IWOP） of operator we derive Wigner function of density operator for negative binomial distribution of radiation field in the mixed state case, then we derive the Wigner function of squeezed number state, which yields negative binomial distribution by virtue of the entangled state representation and the entangled Wigner operator.     

Quantum entanglement of the binomial field interacting with a cascade three-level atom beyond the rotating wave approximation

In this paper, the quantum entanglement between a single mode binomial field and a cascade three-level atom is calculated mechanically without the rotating wave approximation. The numerical results indicate that the quantum entanglement at the first few periods is reduced notably due to the fact that the atom is initially in the superposition state. With increasing field parameter , the period of the entanglement evolution becomes obvious and the quantum decoherence phenomenon emerges in a short time.