Emission Spectrum from Two Atoms in Bell States in a Cavity

By means of time-evolution operator, the emission spectrum from two two-level entangled atoms in Bell states interacting with a single-mode cavity field in the Fock state has been studied in the paper. The physical spectrum expression of radiation emitted by the atoms is given out for each Bell state. In general, the spectrum shows the symmetrical multi-peak structure and the symmetrical three-peak structure with the strong optical input. Bell states composed of two identical atoms can be partially distinguished in view of the characterizations of their emission spectrum.     

Bell态原子与腔场拉曼相互作用的辐射谱(英文)

采用时间演化算符方法 ,研究了Fock态腔场内通过拉曼相互作用的Bell态下两原子的辐射谱 ,给出了原子辐射谱的物理表达式。在每个Bell态下辐射谱呈现出不同的对称的多峰结构     

与两等同Bell态纠缠原子相互作用光场的量子场熵

利用全量子理论,并通过数值计算,研究了初始处于Fock态的单模光场与两等同双能级纠缠原子单光子共振相互作用过程中单模光场量子场熵的时间演化特性.结果发现:当两原子初始处于第一种Bell态时,光场量子场熵的时间演化周期为π/g2(2n+1);随着初始光强的增大,光场与原子之间的量子纠缠现象减弱;特别是当时间t为演化周期的整数倍时,场－原子系统处于退纠缠状态.当两原子初始处于第二种Bell态时,光场量子场熵不随时间变化,恒为零.当两原子初始分别处于第三种和第四种Bell态时,光场量子场熵的时间演化曲线呈现不等幅周期振荡现象;并且随着初始光场光子数的增加,光场量子场熵的振荡周期逐渐增大,但振荡幅值逐渐减小.     

Generation of Maximally Entangled States of Two Nonidentical Atoms in Cavity QED

We have discussed the system which consists of two nonidentical two-level atoms trapped simultaneously in a large-detuned single-mode cavity field in this paper. The results show that it is possible to generate maximally entangled states for two nonidentical two-level atoms only if the cavity frequency and difference of two nonidentical atoms transition frequency are selected and the cavity-atom interacation time is controlled.     

Generation of Maximally Entangled States of Two Nonidentical Atoms in Cavity QED

We have discussed the system which consists of two nonidentical two-level atoms trapped simultaneously in a large-detuned single-mode cavity field in this paper. The results show that it is possible to generate maximally entangled states for two nonidentical two-level atoms only if the cavity frequency and difference of two nonidentical atoms transition frequency are selected and the cavity-atom interacation time is controlled.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化特性.讨论了双原子体系的初态、光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及双原子体系的原子间耦合强度对原子布居时间演化的影响.结果表明:双原子体系的初态为|β11〉时,原子布居数不随时间变化;初态为|β00〉、|β01〉和|β10〉时,当初始平均光子数增大到一定数值时演化特性呈现出周期性的崩塌和回复效应,随初始光子数的增加时间演化曲线的振荡频率增大振幅减小,且初态为|β00〉或|β10〉时原子布居的回复周期是初态为时|β01〉的两倍;双模纠缠相干光场的纠缠程度以及原子间偶极相互作用的强弱对Rabi振荡频率没有影响但对振幅有着显著的影响.     

两等同双能级原子与三模腔场六光子共振相互作用辐射谱研究

研究了两个偶极－偶极力关联的等同双能级原子与三模腔场六光子共振相互作用的辐射谱，对三模分别处于不同数态时辐射谱的结构特征和物理特性进行了详细分析，从而揭示了一系列重要的新特点。     

双模纠缠相干光与Bell态原子系统的光子统计

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的光子统计性质.分析了双原子体系的初态、光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及双原子体系的原子间耦合强度对双模光场的光子统计性质的影响.结果表明：双原子体系的初态为｜β00〉、｜β10〉时,光场在其演化过程中不出现光子的反聚束效应;而当原子初态为｜β01〉或｜β11〉时,在一定的条件下可出现光子的反聚束效应.并且在光场的演化过程中,光子的反聚束效应出现的次数、时间和深度极其敏感地依赖于初始光场的平均光子数,而受到双模纠缠光场的纠缠程度以及双原子间偶极作用强度的影响很微弱.     

Emission Spectrum of Two Atoms in Two-mode Multiphoton Raman Coupled Model

ＥｍｉｓｓｉｏｎＳｐｅｃｔｒｕｍｏｆＴｗｏＡｔｏｍｓｉｎＴｗｏ－ｍｏｄｅＭｕｌｔｉｐｈｏｔｏｎＲａｍａｎＣｏｕｐｌｅｄＭｏｄｅｌ￥ＦＥＮＧＪｉａｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＬｉａｏｃｈｅｎｇＴｅａｃｈｅｒ＇ｓＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈａｎｄ...     

纠缠相干态光场驱动下∧-型三能级原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究∧-型=三能级原子与纠缠相干态光场共振相互作用的辐射谱.给出了辐射谱一般公式,并讨论在纠缠相干态光场驱动下的辐射频谱结构.结果表明,无论下能级简并与否纠缠相干态光场平均光子数很小时均出现拉比分裂,且强度随双模光场纠缠程度的增加而增加.当两下能级简并时,若两模场的平均光子数较小,辐射谱呈现对称多峰结构,若两模场的平均光子数较大,辐射谱呈现对称五峰结构.当两下能级非简并时,若两模场的平均光子数较小,辐射谱呈现对称多峰结构.若两模场的平均光子数较大,辐射谱呈现对称十峰结构.纠缠相干光与非纠缠相干光辐射谱的本质差别有两点:一是双模光场强量子关联导致纠缠度越强拉比峰强度越高;二是存在纠缠时由于两模场相干性导致辐射谱呈现对称多峰结构.     

双模相干态和压缩真空态光场-非等同两原子体系的腔场谱

研究了两个非等同二能级原子与双模腔场相互作用过程的腔场谱.导出了双模初始光场处于任意量子态时腔场谱的计算公式,给出了光场处于相干态和压缩真空态时的数值结果,讨论了相对耦合常数R=g2/g1和初始场强对腔场谱的影响.发现相干态光场的腔场谱在R很小时为双峰,在R接近于1时为3峰.压缩真空态的腔场谱在弱场条件下表现为复杂的多峰结构,在强场条件下则只有单一经典共振峰或裂距很小的双峰.     

克尔介质中双模纠缠相干光与贝尔态原子相互作用系统的光子统计特性

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了克尔介质腔中处于贝尔态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的光子统计特性。讨论了双原子体系的初态、初始光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及克尔介质与双模光场的耦合强度对光子统计特性的影响。结果表明:忽略克尔介质的作用时,只有当双原子体系的初态为0β1〉或1β1〉时,在一定的条件下才可出现光子的反聚束效应,而当双原子体系的初态为β00〉、1β0〉时,光场在其演化过程中不出现光子的反聚束效应。而当考虑克尔介质的作用时,四种初态下光场演化过程中均有可能出现光子的反聚束效应。光子的反聚束效应出现的次数、时间和深度极其敏感地依赖于初始光场的平均光子数和克尔介质与双模光场的耦合强度,同时也受到双模纠缠光场的纠缠程度的影响。     

Dynamic Behavior of Lambda-Type Three-Level Atoms and Two-Mode Cavity Field

A system comprising of Lambda-type three-level atoms and the two-mode cavity field is considered in this paper. Under the adiabatical approximation and the large detuning condition, the effective Hamiltonian of the system in the interaction picture can be given out. If the two identical three-level atoms pass through the cavity in turn, the entangled state atoms can be generated. When the interaction time is taken to an appropriate value, the maximally entangled states are created. At the same time, the dynamic behaviors of the system are studied in detail.     

Kerr介质中双原子-压缩真空场系统的腔场谱

研究了含Kerr介质腔中耦合双原子间与双模均处于压缩真空态的光场拉曼相互作用过程的腔场谱.通过求解本征方程导出了双模光场处于任意强度时腔场谱的计算公式,给出了数值计算结果.发现在两模初始场均为弱场时,Kerr介质和原子间的耦合作用对谱结构的影响较小;当双模初始场均为强场时,两模主峰的右侧出现了半梳状边峰,随Kerr效应的增强,峰间距逐渐加宽,并向高频方向扩展,在Kerr效应较强时,两模边峰的峰高出现高低相间的现象.     

对腔外原子操作时腔内原子的发射性质

考虑初始处于W态的三个双能级原子，将其中两个分别注入处于真空态的两个腔中，发生共振相互作用。通过对腔外原子进行适当的旋转及测量，可使腔场发射双模压缩光，并且当旋转角度发生变化时，压缩的程度也会发生变化。     

Non-locality of Entangled Coherent States and Its Evolution in a Thermal Reservoir

Regarding the necessary and sufficient condition violating Bell-CHSH's inequality as criterion for non-locality of entangled states, we present a perturbative calculation determining non-locality of evolving entangled states. Furthermore, by means of the perturbative calculation, the non-locality and its evolution of two kinds of entangled coherent states in a thermal reservoir are discussed.     

Quantum Private Comparison Protocol Based on Bell Entangled States

In this paper,a quantum private comparison protocol is proposed based on bell entangled states.In our protocol,two parties can compare the equality of their information with the help of a semi-honest third party.The correctness and security of our protocol are discussed.One party cannot learn the other's private information and the third party also cannot learn any information about the private information.     

非共振耗散腔耦合系统的发射光谱

研究了非共振耗散二能级双原子与双单模腔耦合系统发射光谱的性质。探讨了原子和腔场之间的失谐、腔场衰减率及原子失相对该系统发射光谱的影响。结果表明,体系的腔场谱呈现出三重峰结构,原子发射谱呈现出二重峰结构。非共振情况时,腔场谱和原子发射谱的图像皆为非对称图像。在原子与腔场失谐时,与共振情况相比,峰位发生了明显的漂移,且中峰明显增大。增大腔场与原子的失谐,会引起边峰向低频段漂移,并改变其光谱强度;增大原子与腔场的失谐,可以使光谱整体向低频段漂移,并改变其所有峰的光谱强度。随着腔场衰减率的增大,共振情况下,会导致边峰的强度减小;失谐情况下,会导致所有峰的强度均减小。随着原子失相的增大,共振或失谐情况下,会使光谱所有峰的强度均减小。     

双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的光场压缩效应

运用求解Schrdinger方程和数值计算方法,研究了处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的光场压缩特性,分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、双模纠缠相干光场的初始平均光子数对光场压缩性质的影响,以及两纠缠原子的相互作用强度对光场压缩性质的影响.结果表明:若初始时刻原子处在Bell态|β11〉,则不出现光场的压缩效应,而处在另外三种Bell态时,在一定的条件下均可呈现光场的压缩效应.光场压缩效应不仅与初始光场的平均光子数以及原子的初态有关而且与双模纠缠相干光场的纠缠程度有关,但与两纠缠原子的相互作用强度的大小没有明显的关系.     

非等同两原子与光场相互作用系统的腔场谱

研究了两个二能级原子与单模腔场具有不同耦合常量系统的腔场谱,讨论了量子化光场分别处于不同的光子数态时腔场谱结构随相对耦合常量R变化的新特性。发现随着R由0到1的增加,腔场谱各对应峰峰位相对腔场原共振频率ω0对称偏移;真空场（n=0）的峰高在0〈R〈0．3内变化较快,其拉比峰个数按2→6→4规律变化;弱场（n=1）峰高在0〈R〈0．5内变化较快,其峰数量按2→6→12→9→7规律变化;强场（n=8）峰高在0〈R〈0．1内改变迅速,其峰数量按2→8→11→5规律变化,谱结构显得更加复杂;进一步的计算表明,当n〉〉8时。其峰的数量按3→5→3规律变化。同时发现,R=0和R=1时,峰的数量相对较少。各峰峰高之和由最小单调增至最大,这在物理上反映了原子的协作效应。