耗散腔中两二能级原子态的量子信息保真度

在能量耗散腔中,原子用泡利算符描述,光场用相干态描述,运用密度矩阵理论,得到了两二能级原子密度矩阵元的演化规律,针对不同的初态,分析与单模辐射场作用过程中原子态的量子信息保真度.结果表明:当两原子初始处于不同的量子态时,量子信息在传输过程中可能不失真或部分失真,也可能出现周期性演化;在输出态和输入态具有相同的纠缠度时,量子信息可能不失真,也可能完全失真.     

强热辐射环境中两能级原子量子态保真度

两个两能级原子置于强热辐射场环境中，原子用泡利算符描述，环境用无穷的谐振子热库描述，运用密度矩阵方法，得到两能级原子密度矩阵元演化规律.针对三种不同的初始状态，分析置于热辐射场中原子量子态保真度.结果表明：当两个原子初始处于不同量子叠加态时，量子信息在传输过程中可能发生部分失真，也可能不失真. 关键词： 热辐射场 两能级原子 保真度 消相干     

热辐射中存在偶极相互作用的原子量子态保真度研究

建立了两个两能级原子置于热辐射场环境中的模型,当计及原子偶极间的相互作用时,利用密度矩阵方法,得到两能级原子密度矩阵元随时间的演化规律.针对三种不同的初始状态,分析置于强热辐射场中原子量子态保真度.结果表明:两个原子初始处于不同量子叠加态,量子信息在传输过程中可能发生部分失真,也可能不失真.初始状态对量子信息失真的快慢程度有明显的影响.     

两能级原子与热辐射场Raman相互作用时原子量子态保真度

两个两能级原子置于热辐射场环境中,原子用泡利算符描述,环境用无穷的谐振子热库描述.原子与热库产生Raman相互作用,原子间存在偶极相互作用,运用密度矩阵方法,得到两能级原子密度矩阵元演化规律.针对四种不同的初始状态,分析置于热辐射场中原子量子态保真度.结果表明:两个原子初始处于不同量子叠加态,量子信息在传输过程中的保真度有明显的差异.     

耗散腔中两二能级原子态的自旋压缩,量子Fisher信息和最大自旋涨落

在能量耗散腔中,原子用泡利算符描述,光场用相干态描述,运用密度矩阵理论,得到了两二能级原子密度矩阵元的演化规律,分析了与单模辐射场作用过程中原子态的自旋压缩、量子Fisher信息和最大自旋涨落.结果表明:自旋压缩,大于 的最大自旋涨落可以作为量子纠缠的充分必要判据.自旋压缩, 大于 的最大自旋涨落和量子纠缠,它们互相等价.大于1的Fisher信息与它们之间没有等价关系,但可以作为自旋压缩和量子纠缠的充分判据.     

耗散腔中两二能级原子态的自旋压缩量子Fisher信息和最大自旋涨落

在能量耗散腔中,原子用泡利算符描述,光场用相干态描述,运用密度矩阵理论,得到了两二能级原子密度矩阵元的演化规律,分析了与单模辐射场作用过程中原子态的自旋压缩、量子Fisher信息和最大自旋涨落.结果表明:自旋压缩,大于1/2的最大自旋涨落可以作为量子纠缠的充分必要判据.自旋压缩,大于1/2的最大自旋涨落和量子纠缠,它们互相等价.大于1的Fisher信息与它们之间没有等价关系,但可以作为自旋压缩和量子纠缠的充分判据.     

热辐射场中两个耦合的二能级原子量子态的纠缠(英文)

两个偶极耦合的二能级原子置于热辐射场中,原子用泡利算符描述,环境用无穷的谐振子热库描述,运用密度矩阵方法,得到两能级原子密度矩阵元演化规律.针对三种不同的初始状态,利用共生纠缠度分析置于热辐射场中原子量子态的纠缠.结果表明:当两个原子初始处于不同量子叠加态时,原子的纠缠呈现出明显的差异.     

太赫兹辅助测量铷原子超快量子相干过程的理论研究

太赫兹辅助光电离瞬态测量方法可以分辨超快量子拍频,同时对复杂量子系统的超快密度矩阵演化进行成像.本文依据这种方法提出了一种具体的实验方案,利用紫外脉冲(脉宽为30 fs)和高强度太赫兹脉冲(峰值场强:约1 MV/cm)组成复合探测电场,探测铷原子5S1/2和5P3/2叠加态振荡周期约为2.6 fs的量子拍频过程,量子体系密度矩阵演化的布居项和相干项投影在光电子动量谱的不同位置,可以对密度矩阵演化实现完全信息测量.本文设计的实验方案不需要阿秒高次谐波或自由电子激光等复杂的先进光源,可以成为探索复杂量子体系超快相干动力学过程的新方案.     

大失谐腔QED中任意初态双原子系统的量子信息保真度

运用全量子理论研究了大失谐腔QED中任意初态(纯态和混合态)两全同二能级原子的量子信息保真度.讨论了系统初态和原子耦合程度对量子信息保真度的影响;揭示了保真度演化的物理实质.结果表明,系统的保真度呈周期性演化,保真度演化的振幅的受原子混合度的调制,演化周期受原子耦合系数的控制.恰当选取两原子的初态、控制好相互作用时间,可以获得系统量子信息的高保真输出,产生在量子信息处理中有广泛应用的周期量子回声.     

与双模场依赖强度耦合下多光子通道中原子比 特周期量子回声产生和调控

旋波近似条件下,运用全量子理论研究了与双模相干光场依赖强度耦合多光子通道中原子比特周期量子回声的产生和控制. 采用数值计算的方法,讨论了双模相干光场平均光子数分布形式、分布范围及原子跃迁时吸收(或发射)的光子数k对原子比特态保真度演化的影响,获得了产生和控制原子比特周期量子回声的系统参量;根据纠缠理论,分析了原子比特态保真度演化与原子约化熵演化的关联. 结果表明:在k=1的双光子过程中,调控光场平均光子数呈对称或不对称分布,当它的取值在一定范围内,原子比特保持良好的相干性和保真度,产生周期量子回声; 对于k≥2的多光子过程,原子比特与双模相干光场始终处于最大纠缠,因此导致了原子比特始终处于部分失真状态,不产生周期量子回声. 本研究揭示了周期量子回声产生的物理实质是原子比特与光场周期性退纠缠.