第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场的广义非线性Nj次方H压缩

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模复共轭相干态|{zj{iZj*}>q及多模真空态|{0j}>q线性叠加所组成的第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场|ψ3(3)>q.利用多模压缩态理论,研究了态的广义非线性不等幂次Nj次方H压缩效应.结果表明,仅当各模的压缩次数之和为偶数时,各模初始位相ψj(j=1,2,…,q)与各模压缩次数Nj的乘积Njψj之和及态|ψ3(3)>q中任意两态间初始位相差(θi-θj)(i,j=1,2,3)满足一定的条件下,态|ψ3(3)>q的第一和第二正交相位分量分别可呈现周期性变化的、任意次的广义非线性不等幂次Nj次方H压缩效应.     

两态叠加多模叠加态光场的二阶不等幂次高次差压缩效应(英文)

利用多模辐射场(简称MRLF)广义非线性不等幂次高次差压缩的一般理论,研究了由2q模相干态与其相反态线性叠加构成的两态叠加多模叠加态光场|ψ1(2)〉2q的二阶不等幂次高次差压缩(即Nj次幂x压缩)特性。结果发现:该多模叠加态光场在某些条件下呈现Nj次方x压缩效应。     

第Ⅷ类多模叠加态光场的偶阶N次方Y压缩

文章构造了第Ⅷ类两态叠加多模叠加态光场| Ψ(2)8>q,利用多模压缩态理论,详细研究了态|Ψ(2)8>q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性.结果发现态|Ψ(2)8>q是一种典型的非经典光场,它可呈出周期性变化的偶数阶等幂次N次方Y压缩效应;并且在一定的条件下, 本文的态|Ψ(2)8>q与文献3的态|Ψ(2)msc>q这两者之间可呈现出"等幂次N次方Y压缩简并"现象.     

由奇偶相干态组成的第ⅣV种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由多模奇相干态和多模虚偶相干态组成的第Ⅳ种四态叠加多模叠加态光场|ψ(4)oe,Ⅳ〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(4)oe,Ⅳ>q的等阶N次方Y压缩特性.结果发现1)当压缩阶数为偶数时,态|(4)oe,Ⅳ〉q始终不呈现等阶N次方Y压缩效应.a)当压缩阶数N=4m(m=1,2,3,……)时,态|ψ(4)oe,Ⅳ〉q恒处于等阶N-Y最小测不准态;b)当N=4m'+2(m'=0,1,2,……)时,态| ψ(4)oe,Ⅳ〉q可呈现"半相干态"效应;2)当压缩阶数为奇数时,在不同的条件下,态|ψ(4)oe,Ⅳ〉q可分别呈现以下几种状态a)第一正交分量可呈现等阶N次方Y压缩效应;b)第二正交分量可呈现等阶N次方Y压缩效应;c)态|ψ(4)oe,Ⅳ>q可呈现"半相干态"效应.     

多模叠加态光场的不等阶Nj次H压缩

非对称多模叠加态光场|Ψ(ab)>q= C(aI)pq|{iZ(a)*j}.>q+C(bI)nq|{-iZ(b)* j}.>q, 利用多模辐射场的不等阶压缩一般理论,首次对态|Ψ(ab)>q 的广义非线性不等阶Nj次方H压缩特性进行了详细地研究,结果表明在不同的条件下, 态|Ψ(ab)>q的两个正交分量分别呈现周期性变化的、任意不等阶Nj次方H压缩效应、Nj-H最小测不准态,说明态|Ψ(ab)>q是一种典型的非经典多模光场.     

多模准对称叠加态光场广义电场分量的高次振幅压缩

构造了由多模真空场|{0j}＞q和四个一般多模泛函相干态|{f(m)j(x,y,x)}＞q(m=1,2,3,4)这五个态任意线性叠加而成的五态叠加多模泛函量子叠加态光场|φ(5)(fj)＞q.利用多模压缩态理论,研究了态|φ(5)(fj)＞q的广义电场分量在其不等强度准对称叠加条件广义非线性不等幂次Nj次方振幅压缩特性.结果发现:①态|φ(5)(fj)＞q是一种普遍意义上的五态叠加多模泛函非经典光场;对于态|φ(5)(fj)＞q的不等强度准对称叠加情形,无论压缩次数Nj取偶数还是取奇数,在一定的条件下,态|φ(5)(fj)＞q的广义电场分量就可呈现出任意次不等幂次且周期性变化的广义非线性Nj次方振幅压缩效应;②态|φ(5)(fj)＞q的多模泛函相干态中各模经典振幅和经典相位等的空间任意分布特征以及经典强度和经典振幅的任意非对称空间分布特征将对其不等幂次振幅压缩效应的压缩结果及压缩程度等产生直接的影响.     

多模非对称叠加态光场广义电场分量的高次振幅压缩

构造了五态叠加多模泛函量子叠加态光场|ψ(5)(fj)〉q。利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(5)(fj)〉q的广义电场分量在其不等强度非对称叠加条件广义非线性不等幂次Nj次方振幅压缩特性。结果发现:(1)对于态|ψ(5)(fj)〉q的不等强度非对称叠加情形,在一定条件下,态|ψ(5)(fj)〉q的广义电场分量就可呈现出任意次不等幂次且周期性变化的广义非线性Nj次方振幅压缩效应;(2)态|ψ(5)(fj)〉q的多模泛函相干态中各模经典振幅和经典相位等的空间任意分布特征以及经典强度和经典振幅的任意非对称空间分布特征将对其不等幂次振幅压缩效应的压缩结果及压缩程度等产生直接的影响;(3)态|ψ(5)(fj)〉q的广义非线性不等幂次振幅压缩效应的研究结果和结论具有普遍的理论意义。     

第Ⅰ种偶数模四态叠加多模叠加态光场的等幂次N次方X压缩特性

构造了同一偶数模的多模偶相干态与多模奇相干态这两者的线性叠加组成的第Ⅰ种偶数模四态叠加多模叠加态光场|Ψ(4),I>2q利用多模压缩态理论,详细研究了态|Ψ(4),I>2q的等幂次N次方X压缩特性。结果表明态|Ψ(4),I>2q是一种典型的非经典多模叠加态光场。(1)当场模数q与压缩幂次N的乘积q·N为偶数且各模光子数nj小于N时,态|Ψ(4),I>2q的两个正交分量可同时呈现程度相同的等幂次N次方X压缩效应;(2)当q·N为奇数且nj小于N,而且偶相干态几率幅r(e)2q大于奇相干态几率幅r(0)2q时,则在N与各模初始相位φj的乘积N(∑qjc=1φjc-∑2qjL=q+1φjL)取不同的特定值的条件下,态|Ψ(4),I>2q的两个正交分量可分别呈现等幂次N次方X压缩效应。     

态|ψ(3)5〉q中广义电场的2(2m+1)次方Y压缩特性

利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭相干态|{Z*j}〉q(j=1,2,3,…,…,q)、多模复共轭相干态的相反态|{-Z*j}〉q和多模虚相干态|{iZj}〉q的线性叠加所组成的第Ⅴ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)5〉q中广义电场分量的等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:当压缩次数N=2p且p=2m+1(m=0,1,2,…,…)时,在一定的条件下,态|ψ(3)5〉q的广义电场分量(即第二正交相位分量)可呈现出周期性变化的、偶数次的等幂次2(2m+1)次方Y压缩效应.     

多模叠加态光场|ψ(3)5〉q中广义磁场4m次方Y压缩

构造了由多模复共轭相干态|{Z*j}〉q、多模复共轭相干态的相反态|{-Z*j}〉q以及多模虚相干态|{iZj}〉q的线性叠加所组成的第Ⅴ类三态叠加多模叠加态光场|ψ(3)5〉q.利用多模压缩态理论研究了态|ψ(3)5〉q中广义磁场分量的等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:当压缩次数N=2p且p=2m(m=1,2,3,…,…)时,只要各模的初始相位φj(j=1,2,…,…,q)、态间的初始相位差(θ1-θ2)、(θ1-θ3)和(θ2-θ3)以及受各模的初始相位φj调制的各单模相干态光场的平均光子数之和∑qj=1(R2jcos2φj)等分别满足一定的取值条件,则态|ψ(3)5〉q的广义磁场分量就可呈现出周期性变化的广义非线性等幂次4m次方Y压缩效应.     

偶数模四态叠加多模叠加态光场的高次差压缩

构造了由偶数模多模复共轭奇相干态与多模复共轭偶相干态线性叠加所组成的第Ⅱ种偶数模四态叠加多叠模加态光场|Ψ_oe⁽⁴⁾,Ⅱ>_2q.利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ_oe⁽⁴⁾,Ⅱ>_2q的等幂次高次差压缩特性.结果发现:在一定条件下,态|Ψ_oe⁽⁴⁾,Ⅱ>_2q的两个正交相位分量可同时呈现出广义非线性等幂次高次差压缩效应.     

叠加qs相干态的非经典性质

构造了叠加qs相干态,并研究了它的压缩性质、反聚束效应等非经典性质.数值计算了叠加系数和形变参数q与s对非经典性质的影响.奇偶qs相干态的有关结果作为特例包含在本文的一般结论之中.     

Entangled Property in Cloned Superposition State

With spin squeezing and quantum Fisher information we investigate the entangled property of the cloned superposition state which is superposed by two states. We first derive the mean spin direction, the optimally squeezed angle and the anti-squeezed angle. Then we numerically calculate the dependence of spin squeezing parameter and the reciprocal of the mean quantum Fisher information on the superposed coefficients and the relative phase. Its shown that the entangled degree is determined by the superposed coefficients and the relative phase.     

Strengthened Hyper-Raman Lines with the Coherent Superposition State

High-order harmonic generations from a one-dimensional Coulomb potential atom are calculated with the initial state prepared as a coherent superposition between its ground and first excited states. When the energy difference of the two states is small, we can choose proper laser pulse such that the first excited state can be excited only to other bound states instead of being ionized. We show that only the hyper-Raman lines are observable instead of the harmonics. The energy difference of the ground and the first excited state can be deduced from the highest peak of the hyper-Raman lines. We further show that the similar results can be obtained by using a combination of two laser pulses with different frequencies interacting with the atom initially at the ground state.     

叠加对相干态的相位概率分布特性

讨论了叠加对相干态的完备性关系,并根据Pegg和Barnett的相位算符和相位态的定义,计算了叠加对相干态的相位概率分布函数,并应用数值计算讨论了其特性.结果表明,叠加对相干态的相位概率分布受到相位参数和叠加参数的调制.     

压缩真空态与压缩单光子态的相干叠加态的非经典性质

通过对量子比特态进行压缩操作,获得压缩真空态与压缩单光子态按一定的权重比例叠加而成的相干叠加态,此相干叠加态与压缩参数和权重因子有关,研究其非经典性和非高斯性.研究结果表明,通过压缩使得量子比特态的光子数分布范围变宽了.特别是从亚泊松分布和Wigner函数负定性情况分析了该量子态的非经典属性,从Wigner函数的边缘分布角度观察了该量子态的非高斯性.发现调节权重因子和压缩参数可以改善该态的非经典性和非高斯性.     

Spin Squeezing of Superposition of Biaxial State and Two Qubit Bell State

In this study we investigate the spin squeezing in superposition of a Biaxial state (Mallesh et al. in J. Phys. A, Math. Gen. 33:779–789, 2000 and Sirsi in Theoretical studies on spin distributions in external electric and magnetic fields, 1995) and Bell state. Numerical and analytical solutions for the length of mean spin, mean spin direction and spin squeezing are given. It is shown that both the mean spin direction and spin squeezing parameter are determined by the coefficients of superposition and the relative phase.     

量子计算机理论中的量子叠加和量子纠缠

讨论了量子计算、量子通讯与量子计算机中的核心问题 量子叠加和量子纠缠. 从量子态表示量子信息为出发点, 指出有关量子信息的所有问题都可采用量子力学理论来处理. 其中信息的演变遵从薛定谔方程, 信息的传输就是量子态在量子通道中的传送, 信息处理就是量子态的幺正变换, 信息提取则是对量子系统实行量子测量.     

Nonlocality of High-Order Superposition Photon Addition Two-Mode Thermal State

A new kind of quantum state is introduced, which can be generated by the superposition of high-order (N) photon addition to two-mode thermal state (SPA-TMTS). By using the P-representation of thermal state, the normal ordering form of SPA-TMTS is obtained. Based on this, some analytical expressions, such as the normalization coefficient, Q-function, Wigner function (WF) are presented. It is shown that the WF can possess negative value at some region. In addition, the nonlocality of the SPA-TMTS is discussed in terms of the CH and CHSH inequalities. It is found that for a given small $\bar{n}$ , the CH inequality is violated for some small N and the violation decrease with the increasing N; while the CHSH inequality is violated only for N=1.