三能级原子与奇偶纠缠相干光作用的光场压缩

采用求解薛定谔方程和数值计算方法,研究了V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用过程中的光场压缩效应,讨论了压缩效应与双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度、系统失谐量、双模光场的平均光子数和原子基态概率幅的依赖关系。结果表明：光场压缩效应与双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度、失谐量、平均光子数和原子初态相关联：双模纠缠相干光场处于非纠缠状态时的光场压缩量比光场处于纠缠状态时要大;原子处在单纯的基态或激发态时光场都有明显的压缩现象出现;而原子初态中基态和激发态的概率幅较接近时无光场压缩现象;无论光场是否处于纠缠态,只有两模平均光子数接近时,光场才会出现压缩效应。     

双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的光场压缩效应

运用求解Schrdinger方程和数值计算方法,研究了处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的光场压缩特性,分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、双模纠缠相干光场的初始平均光子数对光场压缩性质的影响,以及两纠缠原子的相互作用强度对光场压缩性质的影响.结果表明:若初始时刻原子处在Bell态|β11〉,则不出现光场的压缩效应,而处在另外三种Bell态时,在一定的条件下均可呈现光场的压缩效应.光场压缩效应不仅与初始光场的平均光子数以及原子的初态有关而且与双模纠缠相干光场的纠缠程度有关,但与两纠缠原子的相互作用强度的大小没有明显的关系.     

纠缠压缩真空态的纠缠转移

通过分析光学分束器对压缩真空态光场的作用,发现如果分束器的输入光是两束具有同样振幅和相位的单模压缩真空态光场,则输出光为双模压缩真空态光场;若分束器的输入光是两束具有同样振幅但有π相位差的单模压缩真空态光场,则输出光仍为两束单模压缩真空态光场.对于双模压缩真空态光场,每个模中容纳的光子数可以是基数或偶数.而对于单模压缩真空态光场,每个模中只能包含偶数个光子.根据这些结果,提出了一个纠缠转移的方案.在这个方案中,两个纠缠压缩真空态光场被用作量子信道,通过利用光学分束器作用和光子数探测的方法,并在经典通讯的帮助下,实现了三个通讯伙伴之间的纠缠转移.     

Kerr介质中双模纠缠相干光与Bell态原子相互作用系统的原子偶极压缩

运用全量子理论并结合数值计算方法，研究了Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子偶极压缩特性.讨论了双原子体系的初态、光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子偶极压缩特性的影响.结果表明：双原子体系的初态为|β₁₁>时，不会出现偶极压缩效应；初态为|β₀₀>，|β₀₁>或|β₁₀>时在一定条件下可能出现原子压缩效应，且此时原子压缩的特性与Kerr介质与双模光场的耦合强度、初始光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度有关. 关键词： 量子光学 Bell态 双模纠缠相干光场 Kerr介质     

双模激发压缩真空态的维格纳函数

利用纠缠态表象下的维格纳(Wigner)算符,构造了双模激发压缩真空态的维格纳函数,并根据该函数在相空间ρ-γ中随参量m,n和r的变化关系,讨论了双模激发压缩真空态的量子干涉特性和压缩效应。结果表明,对于参量m,n不同的取值,双模激发压缩真空态的量子干涉效应的强弱不同;而对于不同的压缩参量r,双模激发压缩真空态呈现出不同程度的压缩效应。最后,根据双模激发压缩真空态的维格纳函数的边缘分布,阐明了此维格纳函数的物理意义。     

基于双模相干-纠缠态表象的算符恒等式构造法

利用最近引进的相干-纠缠态|x,α〉表象和有序算符内的积分技术,给出了关于双模光场正交分量（X₁+X₂）/2^1/2和参数化的正交分量（μX₁+νX₂）/λ的函数的若干正规乘积展开式,这对于研究场的高阶压缩行为和构建广义压缩态是有用的. 关键词： 双模相干-纠缠态 算符恒等式 有序算符内的积分技术     

单-双模组合压缩热态的纠缠性质及在量子隐形传态中的应用

基于单-双模组合压缩真空态一定范围内能够获得压缩增强的效果,引入单-双模组合压缩热态(DSMST),讨论其纠缠性质.利用Weyl编序算符在相似变换下的不变性,简洁方便地导出了DSMST的纠缠度-负对数值,并给出了当热效应存在时保持纠缠的条件.研究表明:与通常的双模压缩态相比,随着参数的增加,DSMST的纠缠度增加.作为DSMST的应用,利用其实现相干态的量子隐形传输.结果表明:不同于纠缠度随压缩参数增加,保真度获得改善是有条件的,该条件恰好就是一正交分量涨落出现压缩增强的参数区域.此外,解析推导了有效隐形传输保真度(1/2)的条件.     

三比特类GHZ态的Bell型不等式和非定域性

研究了一般形式类GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)态的共生纠缠度及非定域性, 给出了类GHZ纠缠态的共生纠缠、Mermin不等式和Svetlichny不等式的解析表达式, 并通过数值计算讨论纠缠与非定域性之间的关系. 结果表明, 类GHZ纠缠态的共生纠缠和两个Bell型不等式描述的非定域性是一致的, Bell算符及其参量, 能够明显展示量子态的非定域特性. 关键词： 量子信息 类GHZ态 共生纠缠 Bell型不等式     

基于坐标表象的脊波变换研究

在小波变换量子力学机制的启发下, 通过采用Fock空间里双模坐标本征态改写经典Ridgelet变换, 定义了量子光学态的Ridgelet变换. 然后利用IWOP技术给出不对称积分算符的显式, 并推导出了两个有用的双模算符正规乘积公式. 在此基础上, 通过选取双模“墨西哥帽”母小波函数, 分析了相干态、特殊压缩相干态、中介纠缠态表象的Ridgelet变换. 关键词： IWOP技术 Ridgelet变换 相干态     

多光子非线性过程中的振幅平方压缩

本文研究了多光子非线性光学过程中的振幅平方压缩,证明了K光子么正算符Sk(z)(K>2)对非真空相干态的作用在—级近似下会产生振幅平方压缩.以及Sk(z)(K>2,K≠4)对真空态的作用不会产生振幅平方压缩.发现4个光子么正算符S4(z)对真空态的作用可以产生振幅平方压缩,这表明振幅平方压缩是一种独立于二阶压缩、反聚束以及亚泊松统计分布的新的光场非经典效应.     

Effects of photon addition on quantum nonlocality of squeezed entangled coherent states

Effects of photon addition on quantum nonlocality of squeezed entangled coherent states for Bell-inequality tests are studied theoretically. By utilizing the method of photon-parity measurement, it is found that photon addition can always increase the degrees of Bell violations within a certain parameter range. A possible scheme for generating photon-added squeezed entangled coherent states is proposed.     

Effects of photon addition on the quantum nonlocality of squeezed entangled-coherent states

Effects of photon addition on the quantum nonlocality of squeezed entangled coherent states for Bell-inequality tests are studied theoretically. By utilizing the method of photon-parity measurement, it is found that photon addition can always increase the degrees of Bell violations within a certain parameter range. A possible scheme for generating photon-added squeezed entangled coherent states is proposed.     

Dynamical nonlocality of the entangled coherent state in the phase damping model

This paper studies the dynamics of nonlocality for a bosonic entangled coherent state in a phase damping model. The density operator of the system is solved by using a superoperator method. The dynamics of nonlocality for the bosonic entangled coherent state is uncovered by the Bell operator based on the pseudospin operator of a light field. The dynamics of the nonlocality for this state has also been studied by other Bell operators. The result of the numerical calculations of the Bell function shows that the quantum nonlocality heavily depends on the chosen Bell operator.     

Single-mode photon number measurement for the squeezed two-mode number state

Based on the fact that a two-mode squeezed number state is a two-variable Hermite polynomial excitation of the two-mode squeezed vacuum state, the result of one-mode l-photon measurement for the two-mode squeezed number state $S_2|m,n\rangle$ is discussed. It is found that a remaining field-mode simultaneously collapses into a number state $|n-m+l\rangle$ with the coefficient being a Jacobi polynomial of n, m and l, which manifestly exhibits the entanglement between the two modes, i.e. it depends on the number-difference between the two modes. The second mode collapses into an excited coherent state when the first mode is measured as a coherent state.     

好腔中的Bell态原子与纠缠相干态光场相互作用系统的保真度

考虑原子间偶极相互作用,求出好腔中的Bell态原子与纠缠相干态光场相互作用系统的保真度。结果表明,对于理想腔,若原子初始时刻处于相干保持态,系统保真度始终等于1;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度在0～1之间作周期性振荡,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。对于好腔,若原子初始时刻处于相干保持态,系统保真度呈指数单调衰减;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,系统保真度呈指数振荡衰减,且随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。     

好腔中的Bell态原子与纠缠相干态光场相互作用系统的保真度

考虑原子间偶极相互作用,求出好腔中的Bell态原子与纠缠相干态光场相互作用系统的保真度.结果表明,对于理想腔,若原子初始时刻处于相干保持态,系统保真度始终等于1;若原子初始时刻处于其余Bell态之一.腔场初态的平均光子数很小,系统保真度在0～1之间作周期性振荡,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小.对于好腔,若原子初始时刻处于相干保持态,系统保真度呈指数单调衰减;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,系统保真度呈指数振荡衰减,且随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小.     

A Kind Tripartite Entangled State Representation and?Its Application in Quantum Teleportation

We discuss entanglement for a tripartite system by setting up a new state vector representation |p,χ ₁,χ ₂〉 in three-mode Fock space. The Schmidt decomposition of |p,χ ₁,χ ₂〉 is presented and its application in teleporting a bipartite entangled state or a two-mode squeezed state to a pair of receivers is analyzed.     

Quantum entanglement and nonlocality properties of two-mode Gaussian squeezed states

Quantum entanglement and nonlocality properties of a family of two-mode Gaussian pure states have been investigated. The results show that the entanglement of these states is determined by both the two-mode squeezing parameter and the difference of the two single-mode squeezing parameters. For the same two-mode squeezing parameter, these states show larger entanglement than the usual two-mode squeezed vacuum state. The violation of Bell inequality depends strongly on all the squeezing parameters of these states and disappears completely in the limit of large squeezing. In particular, these states can exhibit much stronger violation of local realism than two-mode squeezed vacuum state in the range of experimentally available squeezing values.     

New approach for solving the Wigner function from the Husimi function in the two-mode entangled state representation

We introduce a new method to calculate the Wigner function when its corresponding Husimi function is given. A new formula is derived for calculating conveniently the Wigner function in two-mode entangled state representation. As application, we derive Wigner functions of some quantum states, such as two-mode entangled state, the electron's two-mode squeezed canonical coherent state, and the electron's coordinate eigenstate.