一个传送原子纠缠态的新方案

本文提出一个通过原子和腔场相互作用传送未知原子纠缠态的新方案,并且成功概率为100%.在这个方案里,我们主要利用两个原子用来接受被传送的原子纠缠态以及一个双模腔作为量子通道.由于腔场的两个模具有不同的频率和正交极化,因此这两个模能够被区分,并且处于腔场的不同区域.原子和腔场通过J-C哈密顿量发生共振相互作用,当原子和其中一个模相互作用时,另外一个模不受影响.该方案既不需要贝尔态测量,也不需要任何操作重构纠缠初态.这个方案也可以推广到传送N个原子的纠缠态.     

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     

原子测量对耦合腔系统中纠缠特性的影响

考虑将W态中的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.利用Negativity熵来描述两子系统间的纠缠,采用数值计算方法研究了腔内原子与原子间、腔场与腔场间和原子与腔场间的纠缠特性.通过对是否进行腔外原子选择性测量的结果的比较,讨论了原子选择性测量对纠缠性质的影响.研究了腔场间的耦合...     

有心结构耦合腔系统中的几何量子失谐（英文）

引入了由N+1个单模腔构成的有心结构耦合腔物理模型.其中,中心腔起耦合器作用,其余N个腔通过N条光纤与中心腔耦合,并且每个腔囚禁1个二能级原子.在系统激发数等于1的情况下,给出了系统态矢的演化规律,研究了两原子间和两腔场间的几何量子失谐.通过数值计算,讨论了耦合腔数目和原子与腔场间耦合强度对几何量子失谐的影响.研究结果表明:随着腔数目的增加两原子间和两腔场间的几何量子失谐都减弱;随着原子与腔场间耦合系数增大,两原子间几何量子失谐减弱,但两腔场间几何量子失谐却加强.     

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.     

基于两原子同时和腔场共振作用制备两原子纠缠态的腔QED方案(英文)

我们提出了一个将两个远离的原子制备成纠缠态的腔QED方案,该方案基于两个原子同时和一个腔场发生共振作用.在这个方案里,我们利用一个事先制备好的纠缠态将另外两个分离的原子制备成纠缠态.该方案仅包含两个原子和腔场的共振相互作用,不需要用腔场存储量子信息,并且原子和腔场作用时间极短.因此,我们的方案基于目前的腔QED技术是可以实现的.     

利用多光子相互作用实现量子信息传递

利用全量子理论,研究了多原子-腔场系统中多光子相互作用的过程,给出了不同情况下系统的一般演化式,发现利用此过程可实现量子纠缠信息的传递:只要控制腔场与原子相互作用的时间即原子以特定速度通过腔场时,处于基态的原子与存储纠缠信息的腔场相互作用的结果使原子获得量子纠缠信息;相反,纠缠原子中的量子纠缠信息也可传递给处于真空态的腔场;基态原子作为"飞行的量子比特"还可将量子纠缠信息从一个腔场传递到另一个腔场。该结论适应于讨论任意多个原子-腔场系统中任意多个光子相互作用的普遍情形。     

利用纠缠交换制备原子-原子最大纠缠态

基于腔量子电动力学(QED)提出一种利用两对纠缠的级联型三能级原子与单模腔场系统制备原子-原子最大纠缠态的简单方案,最初两原子之间、两腔场之间互不纠缠,使其中一个原子与一个腔场发生作用,即纠缠交换,该过程仅需对单个腔场态测量就可实现从未有直接作用的两个原子之间的纠缠,精确控制原子与腔场的相互作用时间可获得具有最大保真度的纠缠态.该方案可以延长腔的有效泄漏时间,从而能有效克服光腔的消相干的影响,这样大大降低了系统对腔的品质的要求.     

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。     

Generation of Maximally Entangled States of Two Nonidentical Atoms in Cavity QED

We have discussed the system which consists of two nonidentical two-level atoms trapped simultaneously in a large-detuned single-mode cavity field in this paper. The results show that it is possible to generate maximally entangled states for two nonidentical two-level atoms only if the cavity frequency and difference of two nonidentical atoms transition frequency are selected and the cavity-atom interacation time is controlled.     

Generation of Maximally Entangled States of Two Nonidentical Atoms in Cavity QED

We have discussed the system which consists of two nonidentical two-level atoms trapped simultaneously in a large-detuned single-mode cavity field in this paper. The results show that it is possible to generate maximally entangled states for two nonidentical two-level atoms only if the cavity frequency and difference of two nonidentical atoms transition frequency are selected and the cavity-atom interacation time is controlled.     

Evolution of Two Non-identical Two-Level Atoms in Two-Mode Cavity Fields

In this paper, we investigate the evolution of two non-identical two-level atoms in two-mode cavity fields. We demonstrate the death and rebirth effect of entanglement for two non-identical two-level atoms under some initial conditions. It is also exemplified that entangled states of two nonidentical two-level atoms can be generated by entangled two-mode cavity fields. This research can be considered as a first step to further investigate the problem of manipulating two nonidentical two-level atoms in two-mode cavity fields.     

Enhancing entanglement generation of two atoms in a cavity with white noise using classical driving fields

We investigate the entanglement dynamics of a quantum system consisting of two two-level atoms in a cavity with classical driving fields in the presence of white noise.The cavity is initially prepared in the vacuum state.Generally,the entanglement of two atoms decreases with the intensity of the thermal fields and the coupling strength of the two-level atoms to the thermal fields.However,we find that the entanglement of the quantum system can be enhanced by adjusting the frequency and the strength of the classical driving fields in the presence of white noise.     

三个两能级原子与数态场相互作用的纠缠特性

通过计算并发度和线性熵研究了初始处于GHZ态的三个两能级原子与数态场相互作用系统的纠缠动力学特性,讨论了场的初始光子数对并发度和线性熵的影响.结果表明,腔内两原子之间的纠缠出现突然产生现象,而且可以通过改变场的初始光子数来控制产生纠缠的阈值时间和纠缠的最大值.对腔外原子的探测导致了并发度随时间的演化呈现周期性规律,场的光子数的增加不但减小了并发度的最大值,而且缩短了并发度的演化周期.     

三个两能级原子与数态场相互作用的纠缠特性

通过计算并发度和线性熵研究了初始处于GHZ态的三个两能级原子与数态场相互作用系统的纠缠动力学特性,讨论了场的初始光子数对并发度和线性熵的影响.结果表明,腔内两原子之间的纠缠出现突然产生现象,而且可以通过改变场的初始光子数来控制产生纠缠的阈值时间和纠缠的最大值.对腔外原子的探测导致了并发度随时间的演化呈现周期性规律,场的光子数的增加不但减小了并发度的最大值,而且缩短了并发度的演化周期.     

Three-body entanglement induced by spontaneous emission in a three two-level atoms system

We study three-body entanglement induced by spontaneous emission in a three two-level atoms system by using the entanglement tensor approach. The results show that the amount of entanglement is strongly dependent on the initial state of the system and the species of atoms. The three-body entanglement is the result of the coherent superposition of the two-body entanglements. The larger the two-body entanglement is, the stronger the three-body entanglement is. On the other hand, if there exists a great difference in three two-body entanglement measures, the three-body entanglement is very weak. We also find that the maximum of the two-body entanglement obtained with nonidentical atoms is greater than that obtained with identical atoms via adjusting the difference in atomic frequency.     

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.     

基于腔QED系统的几何量子失谐及其传送

研究了基于腔量子电动力学（腔QED）系统的几何量子失谐及其传送。该系统包括两个独立的子系统,每个子系统由两个二能级原子与单模腔共振相互作用。结果表明,所有初始存储在原子A1A2中的几何量子失谐最终被转移到原子B1B2和腔C1C2。同时,原子A1A2 ,B1B2和腔C1C2的几何量子失谐在该量子系统中可以发生猝死（DSD）以及纠缠突然死亡（ESD）。但是,在该量子系统中几何量子失谐不能完全由于原子的自发辐射和腔衰减而复活。此外,原子A1A2 ,B1B2和腔C1C2几何量子失谐的量,取决于其纯度p,并与其成比例,p的值越小,几何失谐越小。它也表明,在原子自发辐射和腔衰减的情况下,原子A1A2 ,B1B2和腔C1C2的几何量子失谐将经历振荡衰减并最终衰减到零。不过,在没有原子自发辐射和腔衰减的情况下,原子A1A2 ,B1B2和腔C1C2的几何量子失谐却没有衰减。