非旋波近似下压缩真空场与三能级原子依赖强度耦合系统的光场压缩

利用全量子理论,研究了非旋波近似下压缩真空场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用系统中光场的压缩效应.数值计算结果表明:光场呈现出周期性压缩现象,而虚光子过程则对光场的压缩具有抑制作用并产生量子噪声,量子噪声大小依赖于光场的初始压缩因子r和光场频率ω,且与原子-光场耦合强度g有关.随着r的增大,虚光子过程对光场压缩抑制作用程度由弱到强再由强到弱;随着ω和g的增大,量子噪声分别减小和增大.     

Kerr介质中光场与Ⅴ型三能级原子依赖强度耦合相互作用系统的光场压缩

利用全量子理论,研究了Kerr介质中单模光场与v型三能级原子依赖强度耦合的相互作用系统中光场的压缩效应.采用数值计算的方法讨论了Kerr介质与辐射场的耦合系数x和初始场平均光子数对光场压缩的影响.结果表明:Kerr效应对光场的压缩起着不同程度的减弱作用,适当大小的初始场平均光子数有利于光场的压缩.     

Kerr介质中光场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用系统的光场压缩

利用全量子理论,研究了Kerr介质中单模光场与V型三能级原子依赖强度耦合的相互作用系统中光场的压缩效应.采用数值计算的方法讨论了Kerr介质与辐射场的耦合系数χ和初始场平均光子数对光场压缩的影响.结果表明:Kerr效应对光场的压缩起着不同程度的减弱作用,适当大小的初始场平均光子数有利于光场的压缩.     

虚光场对双模压缩真空场与原子相互作用系统中光子统计性质的影响

研究了非旋波近似下双模压缩真空场与二能级原子相互作用系统中光子的统计性质,着重讨论了虚光场效应对光子统计性质的影响.数值计算结果表明,虚光场对光子统计性质的影响主要表现为量子噪声,量子噪声的大小依赖于光场的初始压缩因子和原子的初始状态,且与原子光场耦合强度有关. 关键词： 非旋波近似 双模压缩真空场 二能级原子 光子统计性质     

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.     

虚光场对玻色-爱因斯坦凝聚体与二项式光场相互作用系统中光场压缩性质的影响

在二项式光场和二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中, 应用全量子理论, 分别在旋波近似和非旋波近似下, 研究了光场的压缩特性以及原子本征频率、原子-光场的耦合系数、光场参数以及虚光场对系统光场压缩特性的影响. 研究表明, 光场的两个正交分量均被周期性压缩, 光场压缩持续时间与原子的本征频率有关, 压缩深度与二项式光场概率分布参数和虚光场有关, 光场与原子的耦合系数决定了光场涨落的崩塌-回复频率. 关键词： 量子光学 玻色-爱因斯坦凝聚 虚光场 光场压缩     

Kerr介质中双光子T-C模型光场的量子特性

研究了存在Kerr介质时，耦合双原子与单模压缩真空场双光子跃迁相互作用系统光场的量子特性，讨论了Kerr介质和原子间偶极-偶极相互作用对光场量子特性的影响. 结果表明：当Kerr效应和偶极-偶极相互作用可以忽略时，光场U2分量的涨落能被周期性地压缩，随着Kerr效应和偶极-偶极相互作用的增强，光场的压缩逐渐变浅，压缩次数减少；Kerr效应和偶极-偶极相互作用的影响使光场的二阶相干度时间演化曲线呈现周期性的崩塌-回复现象，但不论耦合强度如何，光子总是呈现聚束效应. 关键词： Kerr介质 压缩真空场 耦合双原子 光场的量子特性     

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.     

Rabi模型的光场压缩

电路量子电动力学的实验实现了光与人造原子的超强耦合相互作用, 相互作用强度与光场频率在同一个数量级.在超强耦合区域, 著名的旋波近似失效, 因此系统的动力学必须用含有反旋波项的Rabi模型描述.本文研究Rabi模型中的光场压缩.数值模拟结果发现, 光场压缩不是随耦合强度线性增加, 而是在合适的超强区域获得最大值.同时, 我们还发现, 较小的反旋波项有助于提高光场压缩.所得结果有利于实验上在超强区域中制备所需的压缩态. 关键词： Rabi模型 超强耦合 光场压缩     

虚光场对光场与玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中光场压缩性质的影响

在压缩真空态光场和二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中, 应用全量子理论, 采用非旋波近似, 研究了光场的压缩特性以及原子本征频率、原子-光场的耦合系数、光场初始压缩因子以及虚光场对系统光场压缩特性的影响. 研究表明, 光场的两个正交分量均被周期性压缩, 其压缩深度与光场初始压缩因子有关, 光场与原子的耦合系数决定了光场的量子崩塌-回复频率,虚光场效应使得光场的压缩深度增强.     

在腔QED中实现最优非对称经济型1到3的相位协变克隆方案

本文提出一个在腔QED中实验上可行的方案来实现最优非对称经济型1到3相位协变克隆,这种克隆是不需要辅助粒子的。在这个的方案中,三个原子中的两个同时与腔场发生作用,并且它们受经典场的作用。并且此方案不受腔场的态和腔衰变的影响,因此,在实验上是可能实现的。     

腔QED技术实现最优非对称经济型1到3的相位协变克隆方案

本文提出一个在腔QED中实现最优非对称经济型1到3相位协变克隆的可行性方案,这种克隆不需要辅助粒子.在这个方案中,三个原子中的两个同时与腔场发生作用,并且受经典场的作用.此方案不受腔场的态和腔衰变的影响,因此,在实验上是可能实现的.     

利用腔QED技术实现最优非对称经济型1到3的相位协变克隆

本文提出一个在腔QED中实验上可行的方案来实现最优非对称经济型1到3相位协变克隆,这种克隆是不需要辅助粒子的。在这个的方案中,三个原子中的两个同时与腔场发生作用,并且它们受经典场的作用。并且此方案不受腔场的态和腔衰变的影响,因此,在实验上是可能实现的。     

Scheme for Preparation of the W State via Cavity QED

We put forward a scheme for preparation of an entangled multiparty W state between different modes of radiation field inside high-Q cavity QED. Our scheme is based on the interaction of a two-level atom with the cavity field with the assistance of a strong classical driving field for precalculated interaction time. In principle, the scheme can be extended to prepare an N-party W state. The required experimental techniques are within the scope of what can be obtained in the microwave cavity QED setup.     

Preparation of the four-qubit cluster states in cavity QED and the trapped-ion system

This paper proposes a simple scheme to generate a four-atom entangled cluster state in cavity quantum electrodynamics. With the assistantce of a strong classical field the cavity is only virtually excited and no quantum information will be transferred from the atoms to the cavity during the preparation for a four-atom entangled cluster state, and thus the scheme is insensitive to the cavity field states and cavity decay. Assuming that deviation of laser intensity is 0.01 and that of simultaneity for the interaction is 0.01, it shows that the fidelity of the resulting four-atom entangled cluster state is about 0.9886. The scheme can also be used to generate a four-ion entangled cluster state in a hot trapped-ion system. Assuming that deviation of laser intensity is 0.01, it shows that the fidelity of the resulting four-ion entangled cluster state is about 0.9990. Experimental feasibility for achieving this scheme is also discussed.     

利用双光子过程耦合腔系统实现量子信息转移

给出了利用两个二能级原子和耦合腔双光子过程相互作用系统实现量子信息转移的方案。该方案中二能级原子通过双光子跃迁与单模腔场发生共振相互作用。通过控制原子与光场的相互作用时间,实现量子信息从一个原子转移到另一个原子。     

Preparation of entangled simultaneous nonresonant atomic states through atom-field interaction

A scheme is proposed for generating a three-atom maximal entanglement W state. It is based on the simultaneous nonresonant interaction of atoms with a single-mode cavity field. Our scheme is insensitive to the cavity field, so the cavity field in our scheme can be initially in thermal states.     

Generation of Superpositions of Coherent States Along a Straight Line via Raman Interaction

We present an alternative scheme for preparing the superpositions of coherent states along a straight line of a cavity field using degenerate atom-cavity field Raman interaction. In the scheme, a collection of A-type three-level atoms is orderly sent through the cavity to interact with the cavity field adjusted by a microwave source connected to it, followed by state-selective measurements. In this way, we can prepare the superpositions of several coherent states along a straight line with arbitrary weighting factors for the cavity field. In the scheme, the coherence of the atom-cavity system may be maintained and the second microwave field is unnecessary, which is prior to the previous scheme.     

Generation of Superpositions of Coherent Interaction States Along a Straight Line via Raman Interaction

We present an alternative scheme for preparing the superpositions of coherent states along a straight line of a cavity field using degenerate atom-cavity field Raman interaction. In the scheme, a collection of A-type three-level atoms is orderly sent through the cavity to interact with the cavity field adjusted by a microwave source connected to it, followed by state-selective measurements. In this way, we can prepare the superpositions of several coherent states along a straight line with arbitrary weighting factors for the cavity field. In the scheme, the coherence of the atom-cavity system may be maintained and the second microwave field is unnecessary, which is prior to the previous scheme.     

Quantum Dense Coding Based on Entangled Bell State in Cavity QED

We investigate quantum dense coding based on entangled Bell states in cavity QED. We implement a experimentally feasible new scheme in cavity QED with atomic qubits where the atoms interact with a highly detuned cavity mode with the assistance of a classical field. The scheme is insensitive to the cavity decay and the thermal field. Based on cavity QED techniques, the scheme can be realizable.