压缩相干态光场与Λ型三能级原子相互作用的纠缠特性

利用量子熵理论,研究了压缩相干态光场与Λ型三能级原子的量子纠缠随时间的演化特性.结果表明:光场与原子纠缠度依赖于初态原子能级叠加系数、光场压缩参量、相干态振幅参量及失谐量与耦合系数之比.当光场压缩参量增大时,光场与原子的最大纠缠度增大;若场失谐量与耦合系数之比增大,光场与原子纠缠则呈现周期性演化,系统呈现接近退纠缠;若场失谐量与耦合系数之比增大,光场与原子纠缠呈现周期性,场失谐量与耦合系数的比值足够大时,在一定时刻系统可处于稳定的最大纠缠态,且系统演化呈现周期性.     

运动纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的场熵演化

利用全量子理论,研究了运动纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.结果表明:(1)原子运动导致场熵演化具有周期性.(2)随着相干态振幅参量的增大,原子与光场的纠缠度逐渐减小;而随着压缩参量的增大,原子与光场的纠缠度逐渐增大.(3)随着原子运动速度的增大或场模结构参数的增大,场熵的演化周期缩短,并且场与原子的纠缠度逐渐减小.     

∧型三能级原子与数态单模光场互作用系统的纠缠特性

通过计算场的量子力学熵讨论了∧型三能级原子与数态单模光场互作用系统的纠缠和退纠缠时间演化规律．结果表明，系统的纠缠呈现周期性，最大纠缠度依赖于原子初态、初始场光子数及场失谐量与耦合系数之比．一周期内出现最大纠缠和退纠缠的次数与初始场光子数无关．近简并下能级初始相对位相影响场熵演化，而激发态和基态之间的初始相对位相对场熵演化无影响．     

Λ型三能级原子与数态单模光场互作用系统的纠缠特性

通过计算场的量子力学熵讨论了Λ型三能级原子与数态单模光场互作用系统的纠缠和退纠缠时间演化规律.结果表明，系统的纠缠呈现周期性，最大纠缠度依赖于原子初态、初始场光 子数及场失谐量与耦合系数之比.一周期内出现最大纠缠和退纠缠的次数与初始场光子数无 关.近简并下能级初始相对位相影响场熵演化，而激发态和基态之间的初始相对位相对场熵 演化无影响.     

存在相位退相干时原子与光场相互作用的纠缠演化和保持

应用全量子理论研究了存在相位退相干时单模相干光场与一个二能级原子相互作用系统纠缠的时间演化规律;分别讨论了原子—光场耦合常数、光场的平均光子数以及失谐量的大小对场与原子纠缠的影响.结果表明:随着原子—光场耦合常数的增大和光场平均光子数的增加,系统纠缠的振荡频率都会明显增大.不存在相位退相干时,纠缠的时间演化明显受到失谐量的影响,若选取适当的失谐量,系统的纠缠可长时间保持在最大纠缠态.若考虑相位退相干的影响,则在共振情况下系统纠缠的时间演化是一个逐渐衰减的过程,且最终衰减到零;但若存在适当的失谐量,则在初始一段时间内系统的纠缠也是一个波动幅度逐渐衰减的过程,但随着时间的演化,失谐量抵消了相位退相干的影响,使系统的纠缠不再衰减到零.如果增大失谐量,纠缠在初始一段时间内波动的幅度会相应的减小,并且纠缠趋于稳定的时间也随着失谐量的增大而缩短;当失谐量适当时,系统可保持在纠缠相对较大的状态而无消纠缠态.     

运动纠缠双原子与薛定谔猫态光场相互作用系统的场熵演化

利用全量子理论,研究了运动纠缠双原子与薛定谔猫态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了光场强弱、相干态间的相位角、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.结果表明：原子运动导致场熵演化具有周期性;当场强较弱时,奇相干态光场与运动原子的纠缠度最大,而偶相干态光场与运动原子的纠缠度最小, Yurke-Stoler相干态光场与运动原子的纠缠度值介于中间;当场强足够大时,分别处于Yurke-Stoler相干态,奇相干态和偶相干态的光场与运动原子的纠缠度相等,场熵演化特性相同;随着原子运动速度的增大或场模结构参数的增大,场熵的演化周期缩短,并且场与原子的纠缠度逐渐减弱.     

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.     

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.     

Kerr介质中耦合V型三能级原子与相干态光场作用场的量子性质

研究了Kerr介质中相干态光场与耦合V型三能级原子相互作用过程中场的量子性质.利用量子光学中光场与原子相互作用的耦合Tavis-Cummings模型,对系统的动力学过程进行了求解.讨论了系统初始状态、失谐量、原子间偶极相互作用强度及Kerr系数对光场量子性质随时间演化的影响.数值计算结果表明:初态中场的平均光子数比较小时,光场能够展现出明显的量子效应|初始时刻原子激发态概率幅从小变大时,光场的反聚束效应变得越明显,而光场的压缩深度会先增大后减小|失谐量的变化对场的量子性质的影响不大,只是改变光场二阶相关函数和压缩参量振荡的周期|原子间耦合强度的增大使光场的反聚束效应减弱和光场的压缩深度变浅|Kerr系数的增大会增强光场的反聚束效应,而使光场的压缩深度变浅.     

Kerr介质中V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的纠缠特性

运用量子约化熵研究了Kerr介质中V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性.分析了Kerr介质、失谐量和光场的初始平均光子数对场熵的影响.结果表明:Kerr介质与光场的耦合系数对场熵的振荡特性有调制作用,增大失谐量,场熵的最大值减小,振荡频率增大,由初始时刻的零值增大到最大值所需的时间也增大;光场的平均光子数太大或太小都不利于原子与光场之间的纠缠.     

双模纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

采用求解Schroedinger方程和数值计算方法，研究了双模纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用过程中原子偶极算符的压缩效应，结果表明：此压缩效应与双模纠缠光场的纠缠程度、失谐量相关联。     

双模纠缠相干光场与Ⅴ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

采用求解Schrodinger方程和数值计算方法,研究了双模纠缠相干光场与Ⅴ型三能级原子相互作用过程中原子偶极算符的压缩效应,结果表明:此压缩效应与双模纠缠光场的纠缠程度、失谐量相关联.     

Geometric Phase and Entanglement of a Three-Level Atom With and Without Rotating Wave Approximation

In this paper, we study the dynamics of entanglement between three-level atom and optical field, initially prepared in the squeezed coherent state. We discuss the dynamical behavior of the geometric phase and entanglement, measured by the von Neumann entropy, with and without rotating wave approximation during the time of evolution. The effect of the squeezing and detuning parameters on the evolution of entanglement and geometric phase will be examined. We find that the squeezing and detuning parameters play a central role on the evolution of the geometric phase and nonlocal correlation between the field and the three-level atom. Moreover, we show that the dynamics of the system in the presence of rotating wave approximation has a richer structure compared with the absence of rotating wave approximation.     

三能级原子与奇偶纠缠相干光作用的光场压缩

采用求解薛定谔方程和数值计算方法,研究了V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用过程中的光场压缩效应,讨论了压缩效应与双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度、系统失谐量、双模光场的平均光子数和原子基态概率幅的依赖关系。结果表明：光场压缩效应与双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度、失谐量、平均光子数和原子初态相关联：双模纠缠相干光场处于非纠缠状态时的光场压缩量比光场处于纠缠状态时要大;原子处在单纯的基态或激发态时光场都有明显的压缩现象出现;而原子初态中基态和激发态的概率幅较接近时无光场压缩现象;无论光场是否处于纠缠态,只有两模平均光子数接近时,光场才会出现压缩效应。     

失谐量对多模场非简并多光子Jaynes-Cummings模型量子场熵演化的影响

利用Von Neumann约化熵理论研究了多模相干态场与二能级原子非简并多光子相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,得到了含有失谐量的多模场熵的解析表达式,并通过数值计算讨论了光场为三模场时频率失谐量对场熵演化的影响.结果发现：当近共振时,失谐量几乎不影响场与原子之间的纠缠特性;而当远离共振时,量子场熵很强地依赖于失谐量的大小,特别是当失谐量足够大时,场与原子几乎总是处于纠缠态.     

Entanglement of a General Formalism V-Type Three-Level Atom Interacting with a Single-Mode Field in the Presence of Nonlinearities

We investigate the evolution of the atomic quantum entropy and the atom-field entanglement in a system of a V-configuration three-level atom interacting with a single-mode field with additional forms of nonlinearities of both the field and the intensity-dependent atom-field coupling. With the derivation of the unitary operator within the frame of the dressed state and the exact results for the state of the system we perform a careful investigation of the temporal evolution of the entropy. A factorization of the initial density operator is assumed, considering the field to be initially in a squeezed coherent or binomial state. The effects of the mean photon number, detuning, Kerr-like medium and the intensity-dependent coupling functional on the entropy are analyzed.     

利用依赖强度的非共振相互作用实现纠缠信息的完全交换

利用全量子理论,分析了多个原子-腔场构成的联合系统中原子与腔场依赖强度的非共振相互作用过程.结果表明:通过控制原子与腔场相互作用时间,并对原子状态进行测量,原子最大纠缠态与类奇偶相干态光场的最大纠缠态可以相互转换;对失谐量的限制,使得二者之间完全交换,进一步证明封闭系统中的演化是可逆的.