与热库耦合的光学腔内三原子间的纠缠动力学

研究了与热库耦合的光学腔中三个相互作用的二能级原子间的纠缠动力学.采用拉普拉斯变换和下限共生等方法,通过数值计算,分析了原子间三体纠缠的演化以及腔场与热库间的两体纠缠演化,讨论了各耦合参数对系统纠缠演化的影响.研究结果表明:原子间纠缠在短时间内随着原子间耦合强度的增加而增加,随原子与腔场耦合强度的增加而减小,在长时极限下趋于一稳定值;体系的非马尔科夫性由原子与腔场的耦合强度以及热库的谱宽度共同决定,当热库与腔场为强耦合时,原子与腔场组成的系统遵循非马尔科夫动力学,此时随着热库谱宽的增加,原子系统由非马尔科夫性变为马尔科夫性,随着谱宽的继续增加,原子与腔场组成的系统遵循马尔科夫动力学,原子系统又表现出非马尔科夫性;调整腔场与热库的失谐可以有效抑制热库耗散对纠缠衰减的影响.     

三个耦合腔系统中的纠缠特性

本文研究将三个二能级原子分别囚禁在耦合腔A, B和C中, 腔中原子与腔场发生共振相互作用的情况. 采用Negativity熵度量两子系统间的纠缠, 通过数值计算给出了两个原子之间和两个腔场之间的纠缠演化. 讨论了腔场间的耦合强度对纠缠特性的影响. 研究结果表明: 原子间的纠缠与腔场间的耦合系数间存在非线性关系. 另一方面, 相邻腔场腔A和腔B间, 以及腔B和腔C间的纠缠随腔场间的耦合系数增大而减弱, 但非相邻腔场腔A和腔C间的纠缠却随腔场间的耦合系数增大而增强.     

原子与耦合腔相互作用系统中的纠缠特性

研究了耦合腔A和B中各囚禁一个二能级原子的情况,给出了总激发数为2时系统态矢的演化.利用Negativity熵度量两子系统间的纠缠,采用数值计算方法研究了两个原子之间、腔内原子与腔场之间和两个腔场之间的纠缠性质.讨论了腔场间的耦合强度对纠缠特性的影响.研究结果表明:原子1和原子2处于分离态.另一方面,随腔场间耦合系数增大腔场间的纠缠和原子与腔场间的纠缠减小.     

原子与耦合腔相互作用系统中的纠缠特性

研究了耦合腔A和B中各囚禁一个二能级原子的情况,给出了总激发数为2时系统态矢的演化.利用Negativity熵度量两子系统间的纠缠,采用数值计算方法研究了两个原子之间、腔内原子与腔场之间和两个腔场之间的纠缠性质.讨论了腔场间的耦合强度对纠缠特性的影响.研究结果表明:原子1和原子2处于分离态.另一方面,随腔场间耦合系数增大腔场间的纠缠和原子与腔场间的纠缠减小.     

等距离光纤耦合腔系统中的三体纠缠特性

考虑3个单模腔处于等边三角形的3个顶点,腔与腔之间通过光纤耦合,并且每个腔囚禁一个二能级原子的情况,研究了该系统中3个原子间和3个腔模间的三体纠缠特性.考虑系统激发数等于1的情况下,给出了系统态矢的演化规律;采用三体负本征值Negativity度量三体纠缠,通过数值计算给出了3个原子间和3个腔模间的三体纠缠演化曲线;讨论了腔模与光纤模间的耦合强度变化对纠缠特性的影响.研究结果表明:原子间和腔模间的三体纠缠量均呈现不规则振荡;随着腔模与光纤模间耦合系数增大,振荡频率增大,而原子间和腔模间的三体纠缠均减弱.     

三耦合腔系统双光子过程中的纠缠特性

研究腔与腔之间通过双光子过程耦合的三耦合腔系统,考虑每个腔囚禁一个二能级原子,并且原子通过双光子跃迁过程与腔场共振相互作用的情况。采用负本征值来度量两个子系统间的纠缠,利用数值计算方法研究了系统中两个子系统间的纠缠动力学特性。讨论了腔场间耦合系数变化对两个子系统间纠缠特性的影响。研究发现,随腔场间耦合系数的增大,两原子间的纠缠增强,两腔场间的纠缠减弱。     

Λ型和V型三能级原子与耦合腔相互作用系统中的纠缠特性

研究了由一个Λ型三能级原子、一个V型三能级原子和光纤连接的双模腔构成的系统,给出了系统态矢的演化. 采用部分转置密度矩阵的负本征值来描述两个子系统间的纠缠,利用数值计算方法研究了原子与原子之间和腔场与腔场之间的纠缠特性. 讨论了光纤模与腔场间的耦合强度对纠缠特性的影响. 研究结果表明:随光纤模与腔场间的耦合强度增强,原子间的纠缠和腔场间的纠缠均增强. 关键词： 量子光学 原子-腔-光纤复合系统 三能级原子 量子纠缠     

腔量子电动力学系统中耦合三原子的纠缠特性

研究了三个全同二能级原子与单模腔相互作用系统中原子间的三体纠缠特性.考虑原子间存在相互耦合,并且腔场处于弱相干态的情况,通过数值计算给出了纠缠量的演化曲线,讨论了原子间耦合强度和弱相干场强度对三体纠缠的影响.研究结果表明:随弱相干场强度增强,原子间的三体纠缠增强;相反,随原子间耦合系数增大,原子间三体纠缠减弱.     

双光子过程耦合腔系统中的纠缠特性

研究了双光子过程原子与耦合腔相互作用系统,给出了系统总激发数等于2时态矢的演化。采用负本征值来描述两个子系统间的纠缠,利用数值计算方法研究了系统中原子与原子间、腔场与腔场间和原子与腔场间的纠缠特性。讨论了腔场间的耦合强度变化对纠缠特性的影响。研究结果表明:随着腔场间耦合的增强,两原子间的纠缠增强,但原子与腔场间和两腔场间的纠缠却减弱。     

原子在弱相干场光纤耦合腔系统中的纠缠特性

研究由两个相同的二能级原子分别处于用单模光纤耦合的两弱相干光场系统的共生纠缠特性, 通过数值计算研究了光纤模-腔模与原子-腔模的耦合强度比、弱相干光场的强度和两光场相对相位差等因素对系统纠缠演化的影响. 结果表明: 两腔中的两原子之间、两光场之间和每个腔中的原子与光场之间的纠缠随时间呈现周期或准周期性演化, 两腔场之间的纠缠与腔中的两原子的纠缠可以相互转换, 与两原子之间和两光场之间的纠缠相比, 每个腔中光场与原子之间的纠缠随时间变化的周期缩短. 光纤模-腔模与原子-腔模的耦合强度比与两腔中光场相位差对系统纠缠的影响很大, 较小的光纤模-腔模与原子-腔模的耦合强度之比可以获得较大的系统纠缠度. 关键词： 弱相干场 光纤耦合腔 耦合强度 量子纠缠     

Entanglement Properties in the System of Three Atoms Trapped in Three Distant Cavities Connected by Two Optical Fibers

This paper discusses the entanglement dynamics of a coupled cavity quantum electrodynamics (CQED) setup, which comprises three two-level atoms resonantly interacting with three cavities that are coupled by two optical fibers. The influences of atom-cavity coupling constant on the entanglement between atoms and that between cavities are discussed. The results obtained from the numerical method show that the entanglement between non-adjacent atoms or that between adjacent cavities has a nonlinear relation with increasing of the atom-cavity coupling coefficient. On the other hand, the entanglement between non-adjacent cavities is strengthened and the entanglement between adjacent atoms is weakened with increasing of atom-cavity coupling constant.     

原子与耦合腔相互作用系统中的纠缠特性

本文研究将两个二能级原子分别注入耦合腔A和B中,并且原子与腔场发生共振相互作用的情况.采用Negativity熵度量两子系统间的纠缠,利用数值计算方法研究了两个原子之间、腔内原子与腔场之间和两个腔场之间的纠缠性质.讨论了腔场间的耦合强度对纠缠特性的影响.研究结果表明:随腔场间耦合的增强,两原子间的纠缠增强,而原子与腔场间和两腔场间的纠缠减弱. 关键词： 量子光学 二能级原子 耦合腔 量子纠缠     

双光子Jaynes-Cummings模型中的纠缠演化和热纠缠态现象

文中利用共生纠缠度研究了双光子Jaynes-Cummings模型中原子与腔纠缠的时间演化和有限温度下系统热纠缠态.结果表明,腔场中原子与腔展现出周期性的纠缠演化过程,演化周期随原子与腔耦合强度的增大而减小;在有限温度下,系统的共生纠缠度随温度的升高而降低,当趋近临界温度时,系统纠缠现象消失,这一临界温度值与原子-腔耦合强度成正比.对于典型的实验数据,临界温度大约在～10-5 K数量级.     

双光子过程耦合腔系统中光场的量子特性

本文研究了双光子过程原子与耦合腔相互作用系统中腔场的压缩效应和反聚束效应.考虑系统总激发数等于2的情况,利用数值计算方法讨论了腔场间的耦合强度变化和原子与腔场间耦合强度变化对反聚束效应的影响.研究结果表明:腔场不呈现出压缩效应;腔场的反聚束效应与原子与腔场的耦合系数之间,以及与腔场间的耦合系数之间都存在着非线性关系.     

Environment induced entanglement in cavity-QED

The effects of dissipative dynamics on the magnitude of entanglement generated In atom-photon interactions inside cavities is studied. We present some concrete examples of environment Induced entanglement in alom-photon interactions. We consider various dissipative atom-cavity systems and show that their collective dynamics can be used to maximize entanglement for intermediate values of the cavity leakage parameter κ. We first consider the interaction of a single two-level atom with one of two coupled microwave cavities and show analytically that the atom-cavity entanglement increases with cavity leakage. We next consider a system of two atoms passing successively through a cavity and derive the expression for the maximum value of in terms of the Rabi angle gt, for which the two-atom entanglement can be Increased. Finally, numerical investigation of micromaser dynamics also reveals the increase of two-atom entanglement with stronger cavity-environment coupling for experimentally attainable values of the micromaser parameters.     

原子-腔-光纤复合系统中的纠缠特性

采用Negativity熵来描述两子系统间的纠缠,研究了由两个二能级原子与光纤联接的单模腔构成的系统的纠缠特性.利用数值计算方法讨论了原子与腔场的耦合强度和原子选择性测量对纠缠特性的影响.研究结果表明:对一个原子的选择性测量,可增强原子间与腔场间和腔场与腔场间的纠缠.     

Entanglement Properties in a Star Structure Coupled Cavities System

In this paper, the star structure coupled cavities system is composed of six single-mode cavities. One of them is at the center of the star structure, and other five cavities are at the five vertices of the star structure, respectively. The center cavity is connected with other five cavities by optical fibers. The situation is considered that six identical two-level atoms are separately trapped in six single-mode optical cavities, each atom resonantly interacts with cavity via a one-photon hopping, and the total excitation number of the system equals one. Negativity is adopted to quantify the degree of entanglement between two subsystems. The entanglement properties between atoms and that between cavities are investigated. The influences of atom-cavity coupling coefficient on the entanglement properties between two subsystems are studied. The results obtained using the numerical method show that the atom-atom entanglement is weakened, and the cavity-cavity entanglement is strengthened with the increase of atom-cavity coupling coefficient.