一个传送原子纠缠态的新方案

本文提出一个通过原子和腔场相互作用传送未知原子纠缠态的新方案,并且成功概率为100%.在这个方案里,我们主要利用两个原子用来接受被传送的原子纠缠态以及一个双模腔作为量子通道.由于腔场的两个模具有不同的频率和正交极化,因此这两个模能够被区分,并且处于腔场的不同区域.原子和腔场通过J-C哈密顿量发生共振相互作用,当原子和其中一个模相互作用时,另外一个模不受影响.该方案既不需要贝尔态测量,也不需要任何操作重构纠缠初态.这个方案也可以推广到传送N个原子的纠缠态.     

远程制备双原子纠缠态

提出一种远程制备双原子纠缠态的方案,该方案基于两个原子与单模腔场的同时非共振相互作用.由于双粒子纠缠态比三粒子纠缠态容易制备,方案用两对双原子纠缠态作为量子通道.Alice 拥有的两个相同原子同时与一单模腔场非共振相互作用.Alice已知她要制备的纠缠态,她选择适当的相互作用时间、测量她所拥有的两个原子并通过经典通道通知Bob.Bob引入一个相同的辅助原子和一个单模腔场来实现方案.方案对腔场状态和腔损耗不敏感,基于当前的腔QED 技术,方案能在实验上实现.该方案有望在量子信息过程中有重要的应用价值.     

利用纠缠交换制备原子-原子最大纠缠态

基于腔量子电动力学(QED)提出一种利用两对纠缠的级联型三能级原子与单模腔场系统制备原子-原子最大纠缠态的简单方案,最初两原子之间、两腔场之间互不纠缠,使其中一个原子与一个腔场发生作用,即纠缠交换,该过程仅需对单个腔场态测量就可实现从未有直接作用的两个原子之间的纠缠,精确控制原子与腔场的相互作用时间可获得具有最大保真度的纠缠态.该方案可以延长腔的有效泄漏时间,从而能有效克服光腔的消相干的影响,这样大大降低了系统对腔的品质的要求.     

利用V-型三能级原子与双模腔场双光子大失谐相互作用制备W纠缠态

本文提出利用V-型三能级原子与双模腔场的双光子大失谐相互作用制备W纠缠态,该方案要求三个三能级原子和一个双模腔场,第一个与腔场作用的原子最初处于激发态,第二个和第三个原子均处于基态,腔场最初处于真空态,合适地选择原子与腔场之间的相互作用时间即可获得三原子W纠缠态.并且此方案可以推广至多原子W纠缠态和多腔场W纠缠态的制备;通过计算共生纠缠度研究系统中态的纠缠演化以及热纠缠现象.     

利用V-型三能级原子与双模腔场 双光子大失谐相互作用制备W纠缠态

本文提出利用 型三能级原子与双模腔场的双光子大失谐相互作用制备W纠缠态,该方案要求三个三能级原子和一个双模腔场,第一个与腔场作用的原子最初处于激发态,第二个和第三个原子均处于基态,腔场最初处于真空态,合适地选择原子与腔场之间的相互作用时间即可获得三原子W纠缠态。并且此方案可以推广至多原子W纠缠态和多腔场W纠缠态的制备;通过计算共生纠缠度研究系统中态的纠缠演化以及热纠缠现象。     

利用两能级原子与腔场相互作用实现纠缠压缩态的纠缠浓缩

根据大失谐条件下原子-腔场相互作用的特点,讨论了一个制备纠缠压缩态的方法,提出了一个利用两能级原子与腔场相互作用实现纠缠压缩态纠缠浓缩的方案。在这个方案中,两束具有相同振幅但有着 相位差的压缩光 和 构成的纠缠态光场被用来作为量子信道。通过利用两能级原子与腔场的相互作用以及两模正交态测量实现了这个纠缠浓缩的过程。结果表明：对于纠缠压缩态,无论其初始的纠缠是多么微弱,利用这种方法总有一定的几率可以从部分纠缠态中提取出最大纠缠态。     

利用原子-腔场喇曼相互作用制备纠缠压缩真空态

提出了利用量子态腔场与原子的喇曼相互作用制备纠缠压缩真空态的方案.在该方案中,一个初始制备在基态的原子被依次送入几个初始制备在压缩真空态的微腔中.通过控制原子的运行速度,使原子与每一个腔具有相同的相互作用时间.当原子与腔场发生相互作用,原子与腔场产生纠缠之后,进行原子的测量.当原子被测量处于基态或激发态时,按照量子力学波包塌缩原理,腔场态将塌缩到相应的纠缠压缩真空态.对纠缠压缩真空态的纠缠性质也进行了简略的讨论.     

利用Λ型原子与光场的纠缠态传送腔场的奇偶相干态的叠加态

根据简并Λ型三能级原子与单模光场的非共振相互作用系统的改进型有效哈密顿量，利用矩阵方法推导出任意初始情况下原子-光场系统的波函数，通过改变相互作用时间，制备出原子-腔场系统的纠缠态.提出利用原子-腔场系统的纠缠态进行概率传送腔场的奇、偶相干态的叠加态的有效方案.对于振幅很大的单模光场，通过实行Bell态测量，能成功地概率传送腔场的奇偶相干态的叠加态，其成功的总概率为0.25.     

利用原子-腔场的拉曼相互作用制备双模SU(2)薛定谔猫态

利用一个参量频率转换过程,在腔中制备双模ＳＵ（２）相干态,然后注入一个与腔场的一个个模发生拉曼相互作用的Ａ型三能级原子,通过原子－腔场相互作用生成腔场－原子纠缠,通过对原子进行选择性测量,腔场－原子纠缠态将塌缩到纯态,即双模ＳＵ（２）薛定谔猫态。     

利用原子与光场的非最大纠缠态传送薛定谔猫态

利用二能级原子与腔场的共振相互作用Jaynes-Cummings(J-C)模型，制备出原子与光场的纠缠态，通过改变相互作用时间，可以控制纠缠态的纠缠程度。提出了利用这个原子与光场的非最大纠缠态，通过大失谐的J-C模型传送腔场的薛定谔猫态的方案。     

Λ型原子与单模光场的非共振作用制备四光子相干态

根据简并Λ型三能级原子与单模光场的改进型有效哈密顿量 ,通过矩阵形式法推导出原子光场系统的波函数 ,提出利用简并Λ型三能级原子与单模光场的远离共振相互作用制备四光子相干态的有效方案。并且证明按照同样的方法不能制备出四成分以上的相干叠加态 ,即当在腔中注入的第三个原子的速度与第二个原子的速度相等时 ,腔场将保持这种四光子相干叠加态不变     

Quantum state engineering by superpositions of coherent states along a straight line with a single atomic state measurement

A new scheme is proposed for preparation of a type of nonclassical state in cavity QED. In the scheme, an atom either flying through or trapped within a cavity, is controlled by the classical Stark effect; this makes it interact alternately with a (resonant) classical field and with the (dispersive) cavity field. The cavity field, which allows an arbitrary displacement operation during the process, after the detection on the atom, finally collapses to the specific superpositions of coherent states, with their weighting factors controllable. The scheme is also applied for preparation of superpositions of motional coherent states for a trapped ion. The scheme is in contrast to all the previous ones, and thus provides a new perspective for quantum state engineering.     

利用V型三能级原子与相干态光场Raman相互作用传送未知奇偶相干态

描述了简并V型三能级原子与单模相干态光场的Raman相互作用，获得了处于激发态单态的原子与相干态光场相互作用的结果。利用探测原子与光场的相互作用将原子和探测光场制备成最大纠缠态，并将原子注入待测任一奇偶相干叠加态，通过原子与待测腔模构成的Bell基矢演化，对原子进行选择性探测，获得奇偶相干叠加态与原子相互作用后可能的量子状态，然后对待测腔场与原子进行联合探测，接着对所测奇偶相干态腔场的量子状态实施么正变换，就将探测腔场制备到待测腔场的初始量子态上，从而实现未知奇偶相干态的隐形传送。     

Preparation of Multi-cavity Entangled States

Ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｓｔｒｉｋｉｎｇｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｑｕａｎｔｕｍｍｅｃｈａｎｉｃｓ．Ｉｆｔｗｏｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｙｓｔｅｍｓａｒｅｉｎａｎｅｎｔａｎｇｌｅｄｓｔａｔｅｔｈｅｙｃａｎｎｏｔｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｄ...     

利用V型三能级原子与相干态光场Raman相互作用传送未知原子态

描述了简并V型三能级原子与单模相干态光场的Raman相互作用,获得了处于激发态单态的原子与相干态光场相互作用的结果.利用探测原子与光场的相互作用将原子和光场制备成最大缠结态,并注入待测原子,通过原子与腔模构成的Bell基矢演化,对腔场进行选择性探测,获得探测原子相互作用后可能的量子状态,然后对待测原子与腔场进行联合探测,接着对探测原子的量子状态实施幺正变换,就将探测原子制备到待测原子的初始量子态上,从而实现未知原子态的隐形传送.     

利用V型原子与单模光场的非共振相互作用制备四光子相干态

提出了一种利用简并V型三能级原子与振幅很大的单模相干光场的远离共振相互作用,制备四光子相干态的有效新方案.同时证明了在相同的条件下,按照相同的方法不能制备出四成分以上的相干态的叠加态, 即当在腔中注入的第三个原子的速度与第二个原子的速度相等时,腔场将保持这种四光子相干态不变.     

Preparation of two and four atom entangled states

A scheme for preparing two and four atom entangled states is presented. It is based on atom cavity field interactions. Firatly, the cavity is prepared in the superposition of the number states through the atom undergoing a two photon transition, the secondly, the two or four identical two level atoms, which are all initially in their ground states, are sent through the cavity sequentially and can make resonant single photon transition in the cavity. Then atomic entangled states are created and the cav     

Generation of nonclassical states in a large detuning cavity

By using the theory of cavity QED, we study the system in which a two-level atom interacts with a cavity in the case of large detuning. Through the selective detecting of atomic state, Schrodinger cat states and entangled coherent states are easily generated. When the atom is driven by a weak classical field and the cavity field is in the Schrodinger cat state, we study the conditions of generating the Fock states and the maximal success probability. The maximal success probability in our scheme is larger than the previous one.     

非简并拉曼过程中交流斯塔克位移对腔场谱的影响

研究了原子与双模光场非简并拉曼耦合过程中交流斯塔克位移对腔场谱的影响.给出了原子处于基态且双模初始场为光子数态、相干态和压缩真空态时光谱结构的数值结果.发现数态光场在弱场条件下每模腔场谱都是三峰结构，在强场条件下则为双峰或单峰结构，相干态和压缩真空态光场的腔场谱在弱场或强场条件下都是双峰结构.随着斯塔克位移参数的变化,双峰的高度此长彼消. 关键词： 交流斯塔克位移 非简并拉曼过程 腔场谱