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.     

Tavis-Cummings模型中两纠缠原子纠缠的演化特性

研究了两个纠缠的两能级原子与单模粒子数场进行相互作用系统中两原子的纠缠演化.结果表明：两个原子之间的纠缠呈现出周期性的演化特性，初始两原子的状态、原子之间的偶极相互作用和粒子数场对腔中两个原子的纠缠有着显著的影响.发现适当选择原子的初态，两原子会永远处于最大纠缠态. 关键词： 量子纠缠 偶极-偶极相互作用 部分转置矩阵负本征值 纠缠原子     

共同环境中三原子间纠缠演化特性研究

研究了三个二能级原子与共同热库发生相互作用的系统纠缠动力学演化. 采用三体负本征值来描述系统间纠缠, 通过数值计算分析了初始状态和原子间偶极-偶极相互作用对系统间纠缠演化的影响. 结果表明, 初始状态的原子相位可以控制量子干涉现象; 长时间演化下原子的激发态布居出现俘获现象; 通过调节偶极-偶极相互作用强度, 可以提升三原子间纠缠.     

两纠缠原子与二项式光场相互作用的动力学

采用时间演化算符和数值计算方法，研究了两全同二能级纠缠原子与二项式光场相互作用的动力学，结果表明原子布居和原子偶极压缩的时间演化与二项式光场系数和两纠缠原子的纠缠度有很强的关联，选择合适的系统参数，原子偶极矩可以被完全压缩. 关键词： 纠缠原子 二项式态 原子布居 偶极压缩     

纠缠态原子与压缩真空场Raman 相互作用的量子信息保真度

利用全量子理论和数值计算方法研究了两个全同的纠缠二能级原子与压缩真空场Raman相互作用的量子信息保真度.结果表明,系统、原子和场的保真度随初始光场的压缩参数的增加而急剧减小,且与两原子体系的纠缠度和原子间偶极-偶极相互作用强度相关联.     

Kerr介质中耦合双原子的纠缠特性

研究了Kerr介质中两个耦合二能级原子的纠缠演化规律, 通过concurrence计算了系统的纠缠度, 讨论了系统初态、Kerr 介质和原子之间的偶极相互作用对腔中两个原子纠缠度的影响. 结果表明: 通过适当选取Kerr介质的耦合系数和偶极相互作用强度, 可以获得固定的两原子纠缠, 并且可以提高两原子之间的纠缠, 甚至彻底消除纠缠猝死现象. 关键词： 偶极相互作用 Kerr介质 concurrence     

运动原子与双光子相互作用模型中的纠缠与热纠缠

利用共生纠缠度,研究了运动原子与单模腔场发生双光子相互作用模型的纠缠与热纠缠现象.结果表明:初始光子数和腔模半波数对纠缠度和热纠缠度的演化周期有一定影响,而原子与腔场的耦合系数不会改变纠缠度的演化周期,但耦合系数减小时,系统处于最大纠缠态的时间减少;在临界温度之下,环境温度增加会使系统纠缠度变小.     

两纠缠原子与相干态光场相互作用的动力学

采用时间演化算符和数值计算方法,研究了两全同二能级纠缠原子与相干态光场相互作用的动力学,结果表明:原子布居和偶极压缩特性与两原子体系纠缠度和相干态光场强度相关联.     

纠缠态原子偶极间互作用对量子态保真度的影响

研究了一对具有偶极－偶极相互作用的纠缠态原子与相干态光场的相互作用,考察了原了间偶极－偶极相互作用对体系中量子态保真度的影响。     

内禀退相干下Tavis-Cummings模型中原子的纠缠演化与贝尔不等式破坏

通过求解系统的Milburn方程，研究了两个二能级原子和单模场相互作用系统中原子间纠缠和贝尔不等式破坏随时间的演化特性，讨论了偶极相互作用、场与原子的失谐量对纠缠度以及贝尔不等式破坏的影响.结果表明：原子间偶极-偶极相互作用对纠缠度和贝尔不等式破坏有显著影响，失谐量增大会使两原子的纠缠度和贝尔不等式破坏变大，并且两原子所能达到稳定的纠缠受偶极相互作用系数与失谐量两者之差的影响.同时还发现两原子的纠缠与贝尔不等式破坏并不是单调的函数关系，很小的纠缠也可以产生贝尔不等式破坏. 关键词： Milburn理论 偶极-偶极相互作用 失谐量 贝尔不等式破坏     

控制Tavis-Cummings模型中两原子X态的纠缠突然死亡与突然产生

研究了初态为X态时Tavis-Cummings模型中具有偶极相互作用两原子的纠缠演化特性,在演化过程中,同时号码出现了两原子的纠缠突然死亡(ESD)与突然产生(ESB)两种有趣的现象.详细分析了两原子初始态的纯度、偶极相互作用、光场粒子数对这两种现象出现时间的影响,进一步给出了初始为混态时ESB与ESD的转换条件.计算结果表明,上述系统参量对两原子的纠缠演化、ESB与ESD有重要的影响,偶极相互作用会改变纠缠度的振荡周期,使出现ESD的时间间隔减少;随着初始两原子纠缠纯度的增大,纠缠突然产生以及纠缠突然死亡存在的时间缩短,并且可以提高两原子之间的纠缠;对于特殊的初态,产生了纠缠不变性以及固定的两原子纠缠,该定值受两原子初始状态的纯度控制。     

多光子Tavis-Cummings模型中两纠缠原子的纠缠演化特性

研究了两个纠缠的二能级原子通过多光子跃迁与单模相干光场进行耦合相互作用系统中两原子纠缠的演化特性.计算分析表明,两个原子之间的纠缠呈现出周期性的演化特性,初始两原子的状态、原子间的偶极相互作用、相干光场的参数以及跃迁光子数对两个原子的纠缠有着显著的影响;并发现两原子初始处于某最大纠缠态时,两原子会永远处于该最大纠缠态,因此这一类最大纠缠态可以作为一种量子信息存储器. 关键词： 量子纠缠 部分转置矩阵负本征值 纠缠原子 相干态     

Entanglement Dynamics and Bell Violations of Two Atoms in Tavis-Cummings Model with Phase Decoherence

Considering the dipole-dipole coupling intensity between two atoms and the field in the Fock state, the entanglement dynamics between two atoms that are initially entangled in the system of two two-level atoms coupled to a single mode cavity in the presence of phase decoherence has been investigated. The two-atom entanglement appears with periodicity without considering phase decoherence, however, the phase decoherence causes the decay of entanglement between two atoms, with the increasing of the phase decoherence coefficient, the entanglement will quickly become a constant value, which is affected by the two-atom initial state. Meanwhile the two-atom quantum state will forever stay in the maximal entangled state when the initial state is proper even in the presence of phase decoherence. On the other hand, the Bell violation and the entanglement do not satisfy the monotonous relation, a large Bell violation implies the presence of a large amount of entanglement under certain conditions, while a large Bell violation corresponds to a little amount of entanglement in certain situations. However, the violation of Bell-CHSH inequality can reach the maximal value if two atoms are in the maximal entangled state, or vice versa.     

Intrinsic decoherence of entanglement of a single quantized field interacting with a two-level atom

How the mean photon number, the probability of excited state and intrinsic decoherenee coefficient in-fluence the time evolution of entanglement is unknown, when a single-mode quantized optic field and a two-levelatom coupling system is governed by Milburn equation. The Jaynes-Cummings model is considered. A lowerhound of concurrence is proposed to calculate the entanglement. Simulation results indicate that the entanglementof system increases following the increasing of intrinsic decoherence coefficient or the decreasing of the mean photon number. Besides that, the entanglement of system decreases, while the probability of exited state increasesfrom 0 to 0.1, and increases, while the probability of exited state increases from 0.1 to 1.     

单模光场与二能级原子的纠缠的内禀退相干

在一个考虑了内禀退相干的单模光场与二能级原子的耦合系统中,平均光子数,激发态的概率和退相干系数如何影响纠缠随时间演化还并不清楚.Jaynes-Cummings模型被用来描述光场与原子间相互作用.用concurrence下限来计算纠缠度.模拟的结果表明纠缠度随着退相干系数的增加或平均光子数的减少而增加.当激发态的概率在0至0.1之间,纠缠度随着的概率增加而减少;当激发态的概率在0.1至1之间,纠缠度随着的概率增加而增加.无论以上参数取何值,纠缠度都随着时间而减少.     

Intrinsic decoherence of entanglement of a single quantized field interacting with atwo-level atom

How the mean photon number, the probability of excited state and intrinsic decoherence coefficient influence the time evolution of entanglement is unknown, when a single-mode quantized optic field and a two-level atom coupling system is governed by Milburn equation. The Jaynes-Cummings model is considered. A lower bound of concurrence is proposed to calculate the entanglement. Simulation results indicate that the entanglement of system increases following the increasing of intrinsic decoherence coefficient or the decreasing of the mean photon number. Besides that, the entanglement of system decreases, while the probability of exited state increases from 0 to 0.1, and increases, while the probability of exited state increases from 0.1 to 1.     

原子的选择测量对原子纠缠特性和场熵的影响*

考虑初始处于W态的三个二能级原子,将其中两个原子同时注入处于真空态的单模腔中,并与光场发生共振相互作用的情况。采用数值计算方法,通过对是否进行原子态选择性测量情况下,腔内原子间的纠缠性质和场熵的比较,讨论了对腔外原子的态选择性测量对腔内原子间的纠缠性质和场熵演化的影响。研究结果表明：对腔外原子的选择性测量,可增强腔内原子间的纠缠,但会减弱腔內原子与光场的关联。     

耦合系数的线性变化对量子纠缠的调控

考虑原子－光场耦合系数随时间变化的双Jaynes－Cummings模型组成的系统,研究两原子初始处于最大纠缠态时,耦合系数的线性调制对原子纠缠的影响。结果表明：初始纠缠保持时间的长短与耦合系数的线性调制密切相关。无论是单光子过程还是双光子过程,较耦合系数为常数的情形而言,耦合系数线性调制下的初始纠缠消失的时间被大大延迟,延迟时间的长短与耦合系数线性调制的参数选择密切相关,并且在双光子过程中延迟的时间更长。