高斯型耦合多光子Tavis-Cummings模型中场与原子的纠缠特性

利用全量子理论,研究了多光子跃迁过程高斯型耦合Tavis-Cummings模型中场与原子的纠缠特性。讨论了多光子原子运动速度、光场初态的平均光子数及跃迁光子数对场与原子之间纠缠特性的影响。结果表明:原子运动速度的变化改变了场熵演化曲线的振荡时域;光场初态影响场熵演化曲线的周期性;跃迁光子数的增加使场熵演化曲线的振荡频率和场与原子之间的平均纠缠度变大。     

双Tavis-Cummings模型中三体纠缠转移及量子极限速度的研究

研究了耦合双Tavis-Cummings模型中三体纠缠态的演化和转移特性。结果表明,初始局域的三体W型纠缠态可以转移为另外局域的三体纠缠,在纠缠转移过程中,两光腔场的耦合参数起到了重要的作用。随着耦合参数的增加,三体纠缠的转移速度加快。并且初始三体纠缠在演化过程中不会完全被局域子体系间所俘获,还会转移到其他非局域子体系上。最后,我们还分析了腔场间耦合强度对初始三体量子态演化速度的影响。     

反Tavis-Cummings模型中纠缠原子布居的时间演化

利用反Tavis-Cummings模型研究了初始处于纠缠态的两个全同二能级原子与单模二项式光场的相互作用.在强经典驱动和大失谐的情况下,原子与光场的相互作用可以转化为有效的Tavis-Cummings模型和反Tavis-Cummings模型.主要是研究了反Tavis-Cummings模型下纠缠原子布居的时间演化.结果表明,纠缠原子布居的时间演化和光场的强度以及光场的初始状态有关.     

多模简并多光子Tavis-Cummings模型中的量子纠缠特性

利用冯·纽曼约化熵理论研究了多模相干态光场与两等同二能级原子简并多光子相互作用系统量子纠缠演化特性,得到了多模光场量子纠缠的解析表达式,并给出了双模光场与两原子相互作用时量子纠缠的数值计算结果.结果表明:量子纠缠随着光子简并度的增大而增强;随着初始平均光子数的增加,量子纠缠演化的周期性变得越来越明显;当场与原子远离共振时,量子纠缠随着频率失谐量的增大而减弱;当失谐量足够大时,场与原子几乎总是处于纠缠状态.这些结论对于纠缠态或纯态的制备及获取光学系统中的量子信息研究中有一定参考价值.     

Stark位移对两全同原子Tavis-Cummings模型中的原子纠缠的影响

通过研究两全同原子初始处于最大纠缠态,光场处于单模时的原子纠缠动力学及Tavis-Cummings模型(T-C模型),分析了在T-C模型全同原子系统的Hamilton量中加入Stark位移时对原子纠缠的退相干时间的影响.结果表明:不考虑Stark位移时两原子在系统演化过程中周期性地出现退纠缠现象;考虑Stark位移时,两全同原子长时间地纠缠.     

Stark位移对两全同原子Tavis-Cummings模型中的原子纠缠的影响

食用香料是人们在烹饪过程中必不可少的调味品,对食用香料的鉴别和食用安全性检测也尤为重要.本文利用太赫兹时域光谱技术对食用香料进行测试,得到了黑胡椒、白胡椒、花椒、大料、姜粉、甘草、香叶以及五香粉、十三香等香料在太赫波段的吸收谱和折射率谱.结果表明,不同种类的香料都有其独特的特征吸收光谱,样品的吸收谱在0.2~1.25 THz频段内以不同的斜率单调递增,在1.25~2.0 THz频段呈现出不同的吸收峰.样品的折射率值在1.3~1.8之间变化,并且,样品的折射率在其吸收峰所对应的频率处出现了反常色散.通过对吸收系数的斜率、峰值位置以及折射率进行定标分析,太赫兹时域光谱技术可以用于不同种香料的定性检测.实验数据为食用香料的鉴别提供了依据,可以用于建立食用香料的太赫兹波谱数据库.     

双光子Tavis-Cummings模型中的量子纠缠

我们对两个全同二能级原子通过双光子跃迁与单模辐射场发生相互作用的Tavis-Cummings(T-C)模型中的量子纠缠特性进行了研究.通过数值计算与分析,结果表明:双光子T-C模型的量子纠缠比单光子T-C模型的量子纠缠要保持得好一些;另外分析了双光子T-C模型中原子间偶极-偶极相互作用强度系数、原子与场的耦合系数、光子数对两原子间纠缠特性与场熵的影响.     

多模简并多光子Tavis-Cummings模型中的量子纠缠特性(英文)

利用冯·纽曼约化熵理论研究了多模相干态光场与两等同二能级原子简并多光子相互作用系统量子纠缠演化特性,得到了多模光场量子纠缠的解析表达式,并给出了双模光场与两原子相互作用时量子纠缠的数值计算结果.结果表明:量子纠缠随着光子简并度的增大而增强;随着初始平均光子数的增加,量子纠缠演化的周期性变得越来越明显;当场与原子远离共振时,量子纠缠随着频率失谐量的增大而减弱;当失谐量足够大时,场与原子几乎总是处于纠缠状态.这些结论对于纠缠态或纯态的制备及获取光学系统中的量子信息研究中有一定参考价值.     

高斯型耦合Tavis-Cummings模型中原子的熵压缩

利用全量子理论研究了高斯型耦合Tavis-Cummings模型中一个原子的熵压缩,运用数值计算方法讨论了原子垂直于腔轴的运动速度、光场强度以及两原子的初态对单个原子熵压缩的影响.结果表明,原子的熵压缩时间由原子的运动速度决定,压缩程度由光场强度决定,压缩时间和压缩程度还决定于原子的初始状态.     

强度相关耦合双Jaynes-Cummings模型中的纠缠和量子失谐

研究强度相关耦合双Jaynes-Cummings模型中, 两运动原子初始处于最大纠缠态、光场初始处于单模热态时, 强度相关耦合、热光场平均光子数以及原子运动对两原子的纠缠和量子失谐的影响. 结果表明: 考虑强度相关耦合时, 纠缠和量子失谐均出现周期性地消失和回复现象, 并且, 回复以后的纠缠和量子失谐能达到初始值. 腔场温度的升高会加速纠缠和量子失谐的消失. 此外, 原子运动的场模结构参数对该模型中的纠缠和量子失谐影响很大, 其值选择合适时, 两个原子能够自始至终地保持纠缠或量子失谐状态. 关键词： 强度相关耦合 双Jaynes-Cummings模型 纠缠 量子失谐     

双J-C模型中两原子的纠缠动力学特征

初始处于类贝尔纠缠态的完全一样的二能级原子A和B分别与空间分离的两处于真空场的腔场a和腔场b发生相互作用,利用双Jaynes-Cummings理论模型进行分析,我们采用部分转置矩阵的负本征值(negativity)的方法研究了两原子间纠缠度随时间演化的动力学特征,通过数值计算和理论分析发现在一定参数范围内原子间出现纠缠猝死现象;通过参数调整能有效缩小纠缠猝死区域,在一定的参数条件下能有效消除两原子间的纠缠猝死现象。     

T-C模型中光场和原子以及原子与原子之间的纠缠演化

研究了T-C模型中的二能级原子与单模场以及两个二能级原子之间不同初态的纠缠演化.发现,它们之间的形成纠缠是周期演化的,不同初态纠缠演化的周期不同.在一种类W初态下两原子之间还出现所谓的纠缠猝灭现象. 关键词： T-C模型 纠缠度 纠缠猝死     

Entanglement in Three-Atom Tavis-Cummings Model Induced by a Thermal Field

The explicit form of the evolution operator for the three-atom Tavis-Cummings model is given. The atoms can be entangled through their interaction with a thermal field. The degree of entanglement depends on the mean photon number of the thermal field and the initial state of the atoms.     

两原子与数态场相互作用系统中纠缠的调控

通过计算并发度研究了两个处于初始激发态的两能级原子与数态场相互作用系统的纠缠动力学特性,并讨论了场的光子数、原子和场的失谐量以及原子操作对并发度的影响。结果表明当不存在原子操作时,两原子之间的纠缠出现突然产生现象,并且可以通过调节光子数和原子与场的失谐量来控制产生纠缠的阈值时间和纠缠的最大值。当存在原子操作时,两原子之间的纠缠随着时间的演化可以立即产生,而且通过对经典场的操作和控制可以实现两原子之间纠缠的调控。     

Thermal Entanglement and Correlated Coherence in Two Coupled Double Quantum Dots Systems

In this work, the thermal quantum correlations in two coupled double semiconductor charge qubits are investigated. This is carried out by deriving analytical expressions for both the thermal concurrence and the correlated coherence. The effects of the tunneling parameters, the Coulomb interaction, and the temperature on the thermal entanglement and on the correlated coherence are studied in detail. It is found that the Coulomb potential plays an important role in the thermal entanglement and in the correlated coherence of the system. The results also indicate that the Coulomb potential can be used for significant enhancement of the thermal entanglement and quantum coherence. One interesting aspect is that the correlated coherence capture all the thermal entanglement at low temperatures, that is, the local coherences are totally transferred to the thermal entanglement. Finally, the role played by thermal entanglement and the correlated coherence responsible for quantum correlations are focused on. It is shown that in all cases, the correlated coherence is more robust than the thermal entanglement so that quantum algorithms based only on correlated coherence may be more robust than those based on entanglement.     

Entanglement and Photon Anti-Bunching in Coupled Non-Degenerate Parametric Oscillators

We analytically and numerically show that the Hillery-Zubairy’s entanglement criterion is satisfied both below and above the threshold of coupled non-degenerate optical parametric oscillators (NOPOs) with strong nonlinear gain saturation and dissipative linear coupling. We investigated two cases: for large pump mode dissipation, below-threshold entanglement is possible only when the parametric interaction has an enough detuning among the signal, idler, and pump photon modes. On the other hand, for a large dissipative coupling, below-threshold entanglement is possible even when there is no detuning in the parametric interaction. In both cases, a non-Gaussian state entanglement criterion is satisfied even at the threshold. Recent progress in nano-photonic devices might make it possible to experimentally demonstrate this phase transition in a coherent XY machine with quantum correlations.