含高阶项Trapped离子振动态的崩塌-回复特性

解析分析了“捕陷”离子在驻波光场作用下的动力学。离子的量子平均能量随时间的变化呈现崩塌 -回复的特征 ,表明这个系统的振动态具有压缩效应。哈密顿量中的高阶项使得离子平均能量呈现不规则的崩塌 -回复 ,严重抑制离子的振动态的相干性。     

应用相位调制驻波光场制备囚禁离子的暗压缩态

基于囚禁离子与驻波激光场相互作用,应用驻波光场的相位调制的方法,我们提出了一种制备离子振动压缩态的新方法.研究了压缩振幅与调制振幅的关系.我们发现:适当选择调制振幅,可把离子制备在最佳压缩振动态上,并且它们的产生伴随着自发辐射的相消.提出了一种实验构想,并进行了讨论.     

Paul阱中囚禁离子质心运动量子态的压缩效应

文章研究Ｐａｕｌ阱中被囚禁离子才动量在奇偶相干的的压缩性质。研究结果表明，囚禁离子不仅有二阶压缩效应，而且有高阶压缩效应，本文具体给出了囚禁离子的位置和动量在奇偶相干态中的二阶和四阶压缩条件及压缩曲线。     

捕陷原子在大失谐双色场中的量子崩塌-回复特性

分析了捕陷的二能级原子在大失谐条件下与驻波光场和行波光场共同作用时的动力学.原子的量子平均能量随时间的变化呈现崩塌-回复的特征,表明这个系统的振动态具有压缩效应.系统的非线性(参数μ)越大,崩塌-回复的频率越大,离子的量子平均能量越小.随着行波场强的增大,冷却原子的振动态压缩效应愈显著. 关键词：     

Paul阱中被囚禁离子质心运动k分量相干态的压缩效应

文章构造Ｐａｕｌ阱中被囚禁离子的ｋ分量相干态,研究囚禁离子位置和动态的测不准关系,详细研究了这种离子的位置和动量在ｋ分量相干态中的压缩性质。     

制备囚禁冷离子的振动压缩量子态

基于非Lamb-Dicke近似下激光-离子相互作用的动力学规律,讨论了如何利用一系列的激光脉冲来驱动囚禁冷离子.从囚禁冷离子的运动基态出发获得压缩相干态、压缩奇偶相干态、压缩真空态等一系列的振动数态的叠加态.结果表明,只要适当地调节各个所用激光脉冲的长度和相位,总能很好逼近所需要的压缩量子态. 关键词： 囚禁冷离子 激光脉冲 压缩量子态     

驻波激光场中囚禁离子的线性熵和量子态转移研究

运用量子纠缠和线性熵理论,研究了驻波激光场中囚禁离子的线性熵和量子态转移.讨论了相干角、离子的相对位相、离子与驻波激光场之间的耦合强度以及失谐量、Lamb-Dicke参数对离子线性熵的影响.结果表明,在一定的条件下可以实现囚禁离子的内态到振动态的相干转移,线性熵随时间的演化呈现非周期性的振荡行为.离子线性熵的最大值随着相干角、离子与激光场之间的耦合强度以及失谐量的增大而减小,随着Lamb-Dicke参数的增大而增大.并且可以通过调节驻波激光场来调节离子与驻波激光场之间的耦合强度和失谐量,从而达到对离子线性熵的控制与操纵,理论上提供了一种调控纠缠的方式.     

二模非线性增光子热态的非经典特性

本文从非线性囚禁离子Jaynes-Cummings模型出发,研究了非线性参数对囚禁离子沿两个正交方向的振动模式之间的互相关函数的影响.采用理论分析和数值计算相结合的方法,分析了二维非线性增光子热态的互相关函数.结果表明,在低温下,二维非线性增光子热态呈现关联效应.随着温度的增加和非线性参数的增大,两模式之间的关联效应减弱.当温度大于时,两模式之间呈现反关联效应.     

驻波激光场中囚禁离子的线性熵和量子态转移研究

运用量子纠缠和线性熵理论,研究了驻波激光场中囚禁离子的线性熵和量子态转移。讨论了相干角、离子的相对位相、离子与驻波激光场之间的耦合强度以及失谐量、Lamb-Dicke参数对离子线性熵的影响。结果表明,在一定的条件下可以实现囚禁离子的内态到振动态的相干转移,线性熵随时间的演化呈现非周期性的振荡行为。离子线性熵的最大值随着相干角、离子与激光场之间的耦合强度以及失谐量的增大而减小,随着Lamb-Dicke参数的增大而增大。并且可以通过调节驻波激光场来调节离子与驻波激光场之间的耦合强度和失谐量,从而达到对离子线性熵的控制与操纵,理论上提供了一种调控纠缠的方式。     

非线性囚禁离子模型中振幅平方压缩效应

本文从非线性Jaynes-Cummings模型出发,研究了受驻波场驱动的离子的质心运动振幅平方压缩效应.结果表明,非线性参数η对压缩效应有明显的影响.随着参数η的增大,离子处于压缩态的时间增长,压缩程度加深,但当η越过某一临界值时,离子最大压缩量减小,压缩时间相对变短;另外,驻波场的相位也对压缩效应有明显的影响.     

Quantum benchmark for teleportation and storage of squeezed states

We provide a quantum benchmark for teleportation and storage of single-mode squeezed states with zero displacement and a completely unknown degree of squeezing along a given direction. For pure squeezed input states, a fidelity higher than 81.5% has to be attained in order to outperform any classical strategy based on an estimation of the unknown squeezing and repreparation of squeezed states. For squeezed thermal input states, we derive an upper and a lower bound on the classical average fidelity which tighten for moderate degree of mixedness. These results enable a critical discussion of recent experiments with squeezed light.     

基于量子费希尔信息的纠缠判据

对于几类常见的量子态, 对自旋压缩和量子Fisher信息进行了比较研究.得到量子Fisher信息的表达式,以Fisher信息为基础,给出了量子纠缠的判据,结果表明:比较于自旋压缩,该判据有明显的优势.(1).对于两个Qubit的对称态,该判据与自旋压缩,concurrence完全等价;(2).对于两个Qubit的非对称态的纠缠,自旋压缩不能检验其纠缠,但对于部分态,该判据也能检验;(3).对于Dicke态, 自旋压缩不能检验其纠缠,但该判据能检验且完全等价于concurrence.     

基于量子费希尔信息的纠缠判据

对于几类常见的量子态, 对自旋压缩和量子Fisher信息进行了比较研究.得到量子Fisher信息的表达式,以Fisher信息为基础,给出了量子纠缠的判据,结果表明:比较于自旋压缩,该判据有明显的优势.(1).对于两个Qubit的对称态,该判据与自旋压缩,concurrence完全等价;(2).对于两个Qubit的非对称态的纠缠,自旋压缩不能检验其纠缠,但对于部分态,该判据也能检验;(3).对于Dicke态, 自旋压缩不能检验其纠缠,但该判据能检验且完全等价于concurrence.     

实验条件不完美对薛定谔猫态制备的影响

薛定谔猫态是一类重要的非经典光场,实验上可以通过真空压缩态减光子的方案获得.本文从理论上研究了实验条件对制备薛定谔猫态的影响,主要考虑了包括压缩态的压缩度和纯度、单光子探测器的效率及噪声以及零拍探测器的效率等诸多因素的影响.理想情况下通过减光子方案制备得到的薛定谔猫态为奇光子数态,其相空间原点的Wigner函数为负值是其非经典特性的重要判据,而保真度可以度量制备态与理想猫态之间的相似程度.在压缩态为非纯态以及单光子探测器为商用低效率阈值探测器的情况下,计算了制备猫态的保真度、Wigner函数及其相空间原点处W（0）的表达式,分析了实验条件对薛定谔猫态制备的影响,为制备高质量的薛定谔猫态提供了理论指导.     

纠缠相干态的压缩特性

研究纠缠相干态的量子纠缠特性和压缩特性。计算和分析了纠缠相干态的纠缠度和单模、双模压缩特性。讨论了纠缠和压缩二种非经典效应的关系，发现可以通过操纵纠缠度来达到增加或减弱压缩的目的。并指出了单模压缩和双模压缩表现出完全不同的特性。     

Nonclassical properties of odd and even elliptical states

As a generalization of the optical circular states, elliptical states which are quantum superposition of coherent states on an ellipse in the α plane are constructed. The statistical properties of the states are investigated by using sub-Poissonian photon statistics, quadrature squeezing, Wigner function and phase distribution. It is shown that the elliptical states exhibit stronger quadrature squeezing. The interference fringes between the coherent states form the elliptic annuli of Fock states in the Wigner function picture. The phase distribution is no longer uniform as the circular states. An experimental scheme is proposed for generating equidistant coherent-state superpositions on an ellipse for the motion of the center of mass of a trapped ion.     

Improving the fidelity of continuous-variable quantum teleportation by tuning displacement gain

The fidelity of teleportation of continuous quantum variables can be improved by tuning the local displacement gain. We investigate the optimization of the fidelity for the teleportation of Schrodinger cat states, and of coherent states. It is found that the gain corresponding to the maximum fidelity is not equal to one for the two input states in the case of the small squeezing degree of the entanglement resource, while unity displacement gain is the best choice for teleporting arbitrary quantum states in the case of large squeezing.     

囚禁离子非线性Jaynes-Cummings模型量子场熵演化特性

利用VonNeuuman量子约化熵理论研究了驻波激光场与囚禁在谐振势中的离子单量子共振相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,通过数值计算详细讨论了Lamb-Dick参数、离子质心在驻波激光场中的位置以及囚禁离子初始状态对量子场熵演化特性的影响.结果表明:Lamb-Dick参数影响囚禁离子与驻波激光场之间量子纠缠的频率和幅度,其值越大离子与光场之间的平均纠缠程度越低;随着离子质心从驻波激光场的波节向波腹移动,二者之间量子纠缠的振荡频率逐渐变慢,纠缠强度逐渐减弱;随着囚禁离子处于激发态概率的减小,离子与光场之间的量子纠缠呈现先增强后减弱的变化趋势.这些特性对于纠缠态的制备以及利用囚禁离子进行量子通讯等信息处理过程有一定的参考价值.