耗散系统中原子和场的熵交换与纠缠

研究耗散腔中,二能级原子与单模辐射场在相互作用过程中熵关联的情况。结果表明：原子与场之间存在熵交换现象,更重要的是证明了它们之间的熵交换需要满足一定的条件。同时也计算了原子与场之间的纠缠,发现两子系统间熵交换与纠缠的关系。     

纠缠Ξ-型三能级原子与纠缠腔场相互作用熵的纠缠演化

文章利用一对处于纠缠态的-型三能级原子与一对处于纠缠态的单模腔场,初始时刻原子与腔场之间互不纠缠,使其中一个原子与一个腔场发生相互作用,即纠缠交换,合适选择相互作用时间就可实现原子与腔场之间产生纠缠,并研究了系统原子熵的演化特性,运用量子熵理论,讨论了原子-腔场的耦合常数对原子熵的影响,结果表明：原子与光场跃迁耦合常数对系统熵的最大纠缠度有影响.当原子与光场两种跃迁耦合常数之比k值增大时,最大纠缠度在减小;当k增大到某一程度时,系统熵随时间周期性变化,并出现双峰现象。     

k光子Jaynes-Cummings模型与运动原子相互作用中的熵交换及纠缠

文章研究了k光子Jaynes-Cummings模型与运动原子相互作用中的熵相互关系及纠缠特性.发现原子与光场之间具有熵交换特性.讨论了原子运动、光子数k和场模结构等因素对原子与光场熵相互关系的影响.此外,讨论了原子与场系统熵交换与纠缠之间的关系. 关键词： 熵交换 纠缠 Jaynes-Cummings模型 原子运动     

运动原子多光子J-C模型中的熵交换与纠缠

考虑一个运动的二能级原子与单模热光场经由多光子过程相互作用, 利用量子约化熵理论研究原子与场之间的熵交换、用Concurrence量度原子与场之间的纠缠, 讨论原子初态、原子运动、热场平均光子数以及跃迁光子数对熵交换和纠缠的影响. 结果表明: 考虑原子运动时, 原子和光场熵变呈现周期性, 且发生熵交换现象; 与热光场的相互作用导致运动原子与场纠缠, 多光子过程有利于纠缠加强. 在原子和光场熵变均为零处, 纠缠也为零.     

光场与纠缠双原子相互作用过程中的熵演化特性

研究了单模光场与纠缠双原子相互作用过程中熵的演化特性，讨论了双原子纠缠度与初始光场强度对场熵演化特性的影响.研究结果表明，双原子纠缠度影响场熵的平均值，而初始光场的强度则影响场熵演化的振荡特性. 关键词： 单模辐射场 纠缠双原子 场熵演化     

运动强度相关耦合J-C模型中的熵交换和纠缠

考虑一个运动的二能级原子与单模热光场强度相关耦合,采用量子约化熵研究原子和场的约化熵变化规律、原子与场的熵交换,用共生纠缠度研究原子与场的纠缠。并借助于数值计算方法,详细分析了在强度相关耦合J-C模型中,原子初态、热光场的平均光子数以及场模结构参数对熵交换和纠缠的影响。结果表明原子与光场的熵交换和纠缠均周期性地演化。选择适当的原子初态,可以使得原子的约化熵和光场的约化熵完全交换,这意味着原子与光场反相关。此外,场模结构参数增加导致熵交换的幅度减小,周期缩短。原子与热光场的纠缠随平均光子数的增加而减弱。     

运动纠缠双原子与薛定谔猫态光场相互作用系统的场熵演化

利用全量子理论,研究了运动纠缠双原子与薛定谔猫态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了光场强弱、相干态间的相位角、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.结果表明：原子运动导致场熵演化具有周期性;当场强较弱时,奇相干态光场与运动原子的纠缠度最大,而偶相干态光场与运动原子的纠缠度最小, Yurke-Stoler相干态光场与运动原子的纠缠度值介于中间;当场强足够大时,分别处于Yurke-Stoler相干态,奇相干态和偶相干态的光场与运动原子的纠缠度相等,场熵演化特性相同;随着原子运动速度的增大或场模结构参数的增大,场熵的演化周期缩短,并且场与原子的纠缠度逐渐减弱.     

运动纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的场熵演化

利用全量子理论,研究了运动纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.结果表明:(1)原子运动导致场熵演化具有周期性.(2)随着相干态振幅参量的增大,原子与光场的纠缠度逐渐减小;而随着压缩参量的增大,原子与光场的纠缠度逐渐增大.(3)随着原子运动速度的增大或场模结构参数的增大,场熵的演化周期缩短,并且场与原子的纠缠度逐渐减小.     

失谐量对多模场非简并多光子Jaynes-Cummings模型量子场熵演化的影响

利用Von Neumann约化熵理论研究了多模相干态场与二能级原子非简并多光子相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,得到了含有失谐量的多模场熵的解析表达式,并通过数值计算讨论了光场为三模场时频率失谐量对场熵演化的影响.结果发现：当近共振时,失谐量几乎不影响场与原子之间的纠缠特性;而当远离共振时,量子场熵很强地依赖于失谐量的大小,特别是当失谐量足够大时,场与原子几乎总是处于纠缠态.     

V-型三能级原子与双模腔场模型中的纠缠交换方案

文章利用V-型三能级原子与双模腔场双光子共振相互作用,提出了一种纠缠交换的方案制备最大纠缠态,此方案不需要Bell基测量,只需对单个原子进行测量,就能实现初始没有直接相互作用的原子与腔场之间产生纠缠,合适选择原子与腔场之间的相互作用时间可获得具有最大保真度以及成功几率的最大纠缠态,另外,还讨论了该方案的实验可行性.     

A Condition for Entropy Exchange Between Atom and Field

We study the entropy correlations between subsystems in a bipartite system.Our results show that there is an entropy exchange effect(i.e.,anticorrelation phenomenon) between atom and field.Especially we prove that there exists a condition for complete entropy exchange between atom and field.     

耗散腔中Λ型原子与光场Raman相互作用体系的线性熵

为了研究耗散腔中原子与光场Raman相互作用体系中子系统间的熵交换,利用超算符方法通过对系统主方程求解,讨论了光场强度、腔的耗散系数及原子两能级的Stark位移对线性熵的影响.结果表明：光场越强,光场与其它子系统进行熵交换的时间越长|腔耗散系数越大,熵交换时间越短|改变两能级间的Stark位移使原子和场之间的耦合增强,而系统的耗散系数不变,此时,系统的熵交换加快且其稳态值变小.     

Properties of field quantum entropy evolution in the Jaynes--Cummings model with initial squeezed coherent states field

The properties of the field quantum entropy evolution in a system of a single-mode squeezed coherent state field interacting with a two-level atom is studied by utilizing the complete quantum theory, and we focus our attention on the discussion of the influences of field squeezing parameter $\gamma $, atomic distribution angle $\theta $ and coupling strength $g$ between the field and the atom on the properties of the evolution of field quantum entropy. The results obtained from numerical calculation indicate that the amplitude of oscillation of field quantum entropy evolution decreases with the increasing of squeezing parameter $\gamma $, and that both atomic distribution angle $\theta $ and coupling strength $g$ between the field and the atom can influence the periodicity of field quantum entropy evolution.     

Entropy squeezing of the field interacting with a nearly degenerate V-type three-level atom

The position- and momentum-entopic squeezing properties of the optical field in the system of a nearly degenerate three-level atom interacting with a single-mode field are investigated. Calculation results indicate that when the field is initially in the vacuum state, it may lead to squeezing of the position entropy or the momentum entropy of the field if the atom is prepared properly. The effects of initial atomic state and the splitting of the excited levels of the atom on field entropies are discussed in this case. When the initial field is in a coherent state, we find that position-entropy squeezing of the field is present even if the atom is prepared in the ground state. By comparing the variance squeezing and entropy squeezing of the field we confirm that entropy is more sensitive than variance in measuring quantum fluctuations.     

二项式光场与级联三能级原子的量子纠缠

利用量子熵理论，研究了二项式光场与级联三能级原子的量子纠缠，讨论了光场与原子的初始参量对其量子纠缠性质的影响.结果表明，利用二项式光场的特性，可以揭示从相干态到数态之间的所有态光场与三能级原子相互作用时的量子纠缠性质.选择适当的系统参数可以制备稳定的光场-原子qutrit纠缠态. 关键词： 二项式光场 级联三能级原子 光场熵 量子纠缠     

The effect of degenerate atomic levels on the field state dissipation in two—photon Jaynes—Cummings model

The dissipation of the field in the two-photonJaynes-Cummings model (JCM) with degenerate atomic levels was studied.The initial degenerate atomic state affects the field coherence loss,when the degenerate atom is initially in an equal probability superposition state,the field coherence loss is smallest,It is found that the degeneracy of the atomic level increases the period of entanglement between the atom and the field.When the degeneracy was considered,the coherence properties of the field could be affected by the reservoir qualitatively,if a nonlinear two-photon process is involved.This is different from the dissipation of one-photon JCM with degenerate atomic levels.     

与准Λ型四能级系统互作用光场的熵演化

研究了准Λ型四能级系统与非关联双模相干光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了原子初态、平均光子数及能级劈裂对场熵的影响.该系统包含了二能级原子和三能级原子与单模场相互作用情况.