附加克介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型中原子的量子特性

研究了附加克尔介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型中原子反转特性，并采用密度算符间的距离研究了该模型中原子量子态的演化规律。详细地讨论了克尔非线性作用的强弱以及初始相干光场的强弱对原子反转和原子量子态的演化的影响。结果表明克尔效应的增强使得原子反转演化的周期减小gtR≈πχ2g2+1；在初始相干光场较弱时(n-=10)，克尔介质的非线性相互作用破坏了原子态演化的周期性量在初始相干光场较强时(n-=50)，克尔效应使原子态演化仍近似具有周期必且与原子反转演化的周期相同gtR≈πχ2g2+1。无论初始相干光场强弱如何，随着克尔效应的增强，原子回到初态的布几率增大，当χ-g=5时，原子几乎持续地处于初始的激发态。     

Kerr效应对级联型三能级原子与单模腔场相互作用系统原子占居态几率的影响

采用全量子理论,研究了充满Kerr介质的高Q腔中级联型三能级原子与单模相干光场相互作用系统原子占居态几率的时间演化规律;讨论了原子场模间的耦合系数λ、初始场的平均光子数(初始场强)n和 Kerr介质强度系数μ对原子占居态几率的影响.     

压缩真空场与原子非线性作用系统中场熵的压缩特性

利用量子信息熵理论,研究了附加克尔介质的压缩真空场与二能级原子依赖强度耦合相互作用系统中场熵的压缩特性.讨论了初始压缩真空场的压缩度以及克尔非线性作用的强度对场熵压缩特性的影响.结果表明,无克尔介质量,场熵压缩的演化具有严格的周期性.克尔介质的非线性作用的强弱可以改变场熵压缩的周期性.在初始压缩真空场的压缩度较大(r=5)时,无论克尔介质作用的强弱如何变化,场熵始终处于被压缩状态.     

克尔介质中皮秒亮孤子多光子J-C模型粒子数反转特性

利用全量子理论研究了克尔介质中皮秒孤子光场与二能级原子多光子相互作用系统中粒子数反转随时间的变化特性,用MATLAB软件编程模拟并讨论了初始平均光子数、克尔介质与场模非线性相互作用强弱、孤子光场与原子耦合强度及相互作用过程中跃迁光子数目对粒子数反转的影响.数值计算结果表明：初始平均光子数越大、克尔介质与场模的非线性相互作用越强、孤子光场与原子耦合强度越小或相互作用过程中跃迁光子数目越多,粒子数反转崩坍与恢复的振荡幅度越小、平均值越大.     

非旋波近似下类克尔介质中“单模光场-受激三能级原子”系统的光子统计演化分析

本文研究了非旋波近似下类克尔介质对“单模光场-受激三能级原子”系统的光子统计演化特性的影响.数值计算的结果表明:类克尔介质的作用直接影响着受激辐射场的平均光子数< n(t) >的Rabi振荡的幅度和频率;而虚光场的影响则表现为受激辐射场的量子噪音,它与激发场强的变化及场与介质的耦合程度密切相关.另外,本文还对< n(t)>进行了频谱分析,结果发现该非线性系统存在着一系列高次谐波;并且,各高次谐波成分和振幅的变化情况完全依赖于激发场强及与介质的耦合程度.     

压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统场熵的演化特性

利用全量子理论,研究了压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统的场熵演化特性,讨论了系统耦合常数和光场初始压缩因子对场熵演化特性的影响.结果表明,场熵的时间演化规律与原子布居差的时间演化规律非常相似.当原子间的偶极-偶极相互作用较弱时,场熵演化呈现周期性的崩塌与回复现象;当原子间的偶极-偶极相互作用较强时,场熵演化呈现不规则振荡,崩塌与回复周期现象消失.     

压缩真空场与原子非线性作用过程中的纠缠与消纠缠

用Von Neumann熵研究了附加克尔介质的压缩真空场与二能级原子依赖强度耦合相互作用量子体系的量子纠缠特性.讨论了初始压缩真空场的压缩度以及克尔非线性作用的强度对该量子体系纠缠特性的影响.结果表明，克尔介质的非线性作用的强弱可以改变体系量子纠缠的周期性；在初始压缩度较大（r=5）时，克尔介质的非线性作用可导致原子与场持续地处于最大纠缠态，无消纠缠态或持续地处于消纠缠态. 关键词： 压缩真空态 克尔介质 依赖强度耦合J-C模型 Von Neumann熵 量子纠缠     

附加Kerr介质非关联双模相干态场与V型三能级原子的相互作用系统中原子(场)的熵特性

利用附加克尔介质非关联双模相干态场与V型三能级原子相互作用系统的态矢量导出了原子(场)熵的计算公式,通过数值计算,绘出并讨论了克尔介质对场熵特性的影响,结果表明强的克尔效应可以使原子呈现布居俘获,且使熵的时间演化周期性变化,弱的克尔效应使原子和光场的关联改善,减小关联起伏. 关键词： 原子(场)的熵 非关联双模光场 V型三能级原子 克尔介质 场和原子的关联     

Kerr介质中V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的纠缠特性

运用量子约化熵研究了Kerr介质中V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性.分析了Kerr介质、失谐量和光场的初始平均光子数对场熵的影响.结果表明:Kerr介质与光场的耦合系数对场熵的振荡特性有调制作用,增大失谐量,场熵的最大值减小,振荡频率增大,由初始时刻的零值增大到最大值所需的时间也增大;光场的平均光子数太大或太小都不利于原子与光场之间的纠缠.     

非线性Jaynes-Cummings模型的动力学特性

运用密度算符间的距离研究了附加克尔介质依赖强度耦合JaynesCummings模型中原子、场及整个量子系统态的演化规律.在与附加克尔介质单光子JaynesCummings模型相比较的基础上,详细讨论了克尔介质非线性相互作用及初始相干光场的强弱对该模型动力学行为的影响 关键词： 密度算符间的距离 克尔介质 J-C模型     

Kerr介质中J-C模型的色散近似耗散动力学

应用全量子论研究了含Kerr介质的Jaynes-Cummings模型在色散近似下系统和子系统的相干性丢失及纠缠特性,在输入场为相干场假设下计算了线性熵.结果表明,原子相干性丢失与Kerr效应无关,场和原子-场系统的相干性丢失因Kerr介质的存在而增强,原子与场之间的纠缠因Kerr效应而受到压制,场的相干性时间演化规律在定性和定量两方面都受到腔耗的影响.Kerr介质对场线性熵的作用要通过腔耗才能展现出来.     

精确求解级联型三能级原子与单模相干态光场场熵的演化特性

本文利用全量子理论,在非旋波近似下对单模相干态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场熵随时间的演化进行了精确求解.数值计算的结果表明：随着初始时刻平均光子数n以及光场与原子的耦合强度u, v的增大,场熵的平均值先增大后减小,因此纠缠度也同样先增大后减小;随着失谐量Δ的增大,场熵的平均值逐渐减小,因此纠缠度也逐渐减小. 关键词： 相干态正交化展开 非旋波近似 场熵     

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.     

内禀退相干下二项式光场与原子互作用的场熵演化

通过求解系统的Milburn 方程,研究了二项式光场与二能级原子相互作用系统中的场熵演化特性,讨论了内禀退相干、二项式光场系数和场的最大光子数对场熵演化的影响.结果表明二项式光场处于中间态时,由于内禀退相干,场熵振荡准周期性减弱,并随着时间的演化,场与原子纠缠逐渐趋近于一个定值,说明存在內禀退相干时,场与原子仍能纠缠;当內禀退相干因子不变时,二项式光场从相干态过渡到中间态,直至数态过程中,场熵值减小,场与原子的纠缠减弱.     

Entropy and Entanglement of a Single-mode Vacuum Field Interacting with a Ξ-type Three-level Atom with Detuning

The evolution of the field entropy and the entanglement between the atom and the field for the system of a single-mode vacuum field interacting with a Ξ-type three-level atom have been studied by using the reduced quantum entropy. The influences of the detuning of the light field and the setting of the initial state of the atom on the field entropy and entanglement of the system under consideration are discussed emphatically. It is showed that the detuning of the light field and the setting of the initial state of the atom play an important role for the evolution of the field entropy and the entanglement between the atom and the field. The general conclusions reached are illustrated by numerical results.     

Λ型三能级原子与数态单模光场互作用系统的纠缠特性

通过计算场的量子力学熵讨论了Λ型三能级原子与数态单模光场互作用系统的纠缠和退纠缠时间演化规律.结果表明，系统的纠缠呈现周期性，最大纠缠度依赖于原子初态、初始场光 子数及场失谐量与耦合系数之比.一周期内出现最大纠缠和退纠缠的次数与初始场光子数无 关.近简并下能级初始相对位相影响场熵演化，而激发态和基态之间的初始相对位相对场熵 演化无影响.     

各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间的纠缠

应用Von Neumann熵和Schmid tnumber K两种纠缠度量讨论了各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间纠缠度的演化性质.研究发现,原子-光场纠缠度的演化与原子上能级和光子晶体能带带边的相对位置有关,当原子上能级处于光子晶体禁带内,原子-光场纠缠度将保持稳定,当原子上能级处于光子晶体能带中,原子-光场纠缠度先增大后衰减到零.纠缠度的大小还与原子的初态有关.可以通过控制原子的初态和原子上能级与带边的相对位置来控制原子-光场纠缠度的演化特性.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用全量子理论研究了初始处于Bell态(对称迭加态或反对称态)的两原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性. 分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对场熵演化特性的影响. 结果表明：原子初态处于反对称态时，场熵始终为零；原子初态处在对称迭加态时，增大光场强度场熵的时间演化曲线逐渐变成较规则的振荡曲线，原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有显著的非线性调制作用.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用全量子理论研究了初始处于Bell态(对称迭加态或反对称态)的两原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性. 分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对场熵演化特性的影响. 结果表明：原子初态处于反对称态时，场熵始终为零；原子初态处在对称迭加态时，增大光场强度场熵的时间演化曲线逐渐变成较规则的振荡曲线，原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有显著的非线性调制作用.