原子薛定谔猫态中角动量的压缩及其时间演化

在低Q值腔内，原子相干态在一些特定时刻可以演化为原子薛定谔猫态.讨论了在这种原子薛定谔猫态中原子角动量的涨落和高阶涨落.根据不确定性原理，进一步研究了原子角动量的压缩和高阶压缩性质及其演化.研究表明，原子薛定谔猫态可以被压缩到二阶和六阶，但不能被压缩到四阶.当原子薛定谔猫态中被叠加的原子相干态数为无限多项时，其压缩特性与原子相干态相同. 关键词： 原子相干态 薛定谔猫态 角动量压缩 Bloch态     

高Q腔中原子内态布居对原子平移运动的影响

基于原子作双光子共振跃迁的原子－场缀饰态，讨论了驻波腔场中两能级原子的量子化平移运动与原子内态布居间的相互影响，结果表明原子平移运动敏感地依赖于原子的内态布居，特别当原子处于两内态等权重同相位叠加态时，平移运动呈现出很稳定的特征。     

运动双原子与光场依赖强度耦合系统中的纠缠操纵与量子态制备

将Tavis-Cummings模型推广到同时考虑原子运动及与光场依赖强度耦合的情况.运用原子约化熵和Concurrence操纵了该系统在真空场、弱相干场和强相干场条件下,双原子-场之间以及双原子之间纠缠演化特性.以此为依据,选择双原子与场相互作用时间、选取双原子纠缠因子、调节场模结构参数,控制系统纯态概率幅和选择测量,制备了双原子-场W类态、双原子Bell态、Bell态原子保真态、光场的单光子态、双光子态及稳定的数态.实现了双原子Bell态突然产生及有限时间内的保持、Bell态原子周期量子回声的形成及其信息(态)持续保真.结果表明,该系统具有强大的量子信息功能,为量子信息处理的实验实现提供了物理载体和理论参数.     

原子-场强度相关耦合时原子质心平移运动与内态布居的关系

基于原子与腔场共振相互作用及原子-场缀饰态,讨论了驻波腔场中两能级原子与场耦合强度相关时的原子质心的量子化平移运动对原子内态布居间的相互影响。结果表明原子平移运动敏感地依赖于原子的内态布居。特别地,当原子处于两内态等权重同位相迭加态时,平移运动呈现出很稳定的特征。     

操作腔外原子可控制腔内原子的压缩特性

原子偶极压缩效应的研究一直是量子光学领域中的一个十分活跃的课题,而且这些研究中多限于初始处于单原子的单态或叠加态、双原子的直积态或相干态与光场的相互作用.近年来,原子的纠缠态引起了人们极大的研究兴趣.因为纠缠态不仅证明了量子力学的非局域性,而且被广泛应用于量子计算、量子密码术、量子隐形传态等方面.最近, Yang等人研究了初始处于EPR态的两个两能级原子,其中一个注入真空态腔中,然后通过对腔外原子的操作可以控制腔内原子的发射性质.Lin等人考虑了初始处于GHZ态的三个两能级原子,让其中两个原子分别注入两个处于真空态的共振腔中.在本文中,我们分别考虑原子初始处于EPR态或GHZ态,将其中一个或两个原子同时注入一个处于相干态的光腔中,在共振条件下通过操纵腔外原子来研究腔内原子的偶极压缩效应.结果表明:对腔外原子执行一次旋转操纵和测量,可以改变腔内原子存在的偶极压缩特性.这方面的研究工作对量子态的制备和腔场的辐射控制具有一定的实际意义.     

利用V型三能级原子与相干态光场Raman相互作用传送未知奇偶相干态

描述了简并V型三能级原子与单模相干态光场的Raman相互作用，获得了处于激发态单态的原子与相干态光场相互作用的结果。利用探测原子与光场的相互作用将原子和探测光场制备成最大纠缠态，并将原子注入待测任一奇偶相干叠加态，通过原子与待测腔模构成的Bell基矢演化，对原子进行选择性探测，获得奇偶相干叠加态与原子相互作用后可能的量子状态，然后对待测腔场与原子进行联合探测，接着对所测奇偶相干态腔场的量子状态实施么正变换，就将探测腔场制备到待测腔场的初始量子态上，从而实现未知奇偶相干态的隐形传送。     

利用∧型三能级原子与腔场的Raman相互作用制备二项式态的叠加态

提出了一种制备二项式态的叠加态,亦即类Schr6山nger猫态的方案。在这个方案里,A型三能级原子被送入初始时处于二项式态的腔中,通过原子一腔场的Raman相互作用,原子一胜场系统处于缠结态·通过对原子的选择测量,原子一腔场塌缩到类Schrodnger猫态。     

利用Ⅴ型三能级原子与相干态光场Raman相互作用传送未知奇偶相干态

描述了简并Ⅴ型三能级原子与单模相干态光场的Raman相互作用,获得了处于激发态单态的原子与相干态光场相互作用的结果.利用探测原子与光场的相互作用将原子和探测光场制备成最大纠缠态,并将原子注入待测任一奇偶相干叠加态,通过原子与待测腔模构成的Bell基矢演化,对原子进行选择性探测,获得奇偶相干叠加态与原子相互作用后可能的量子状态,然后对待测腔场与原子进行联合探测,接着对所测奇偶相干态腔场的量子状态实施么正变换,就将探测腔场制备到待测腔场的初始量子态上,从而实现未知奇偶相干态的隐形传送.     

利用原子-腔场共振相互作用制备多原子缠结态

提出了一个利用量子腔场与原子的共振相互作用制备多原子缠结态的方案.首先将一个初态制备在基态和激发态的叠加态的二能级原子注入一个真空态腔场中.原子通过腔时产生原子-场缠结.制备于基态的其它二能级原子分别以不同角度注入腔场,在与腔场相互作用时可制得多原子缠结态,而空腔仍然保持在真空态.与现存的方案比较,该方案在实验上更容易实现.     

量子点-Su-Schrieffer-Heeger原子链系统的电子输运特性

Su-Schrieffer-Heeger(SSH)原子链是典型的具有拓扑边缘态的一维系统,并且已在光子和冷原子系统中实验实现.本文在紧束缚近似下,利用传输矩阵方法研究了量子点-SSH原子链系统的电子输运特性,这里,量子点的作用是调节SSH原子链与电极的隧穿耦合强度.当量子点与SSH原子链弱耦合时,量子点-SSH原子链系统的四重简并边缘态对应SSH原子链存在边缘态的情形,而其二重简并边缘态对应SSH原子链不存在边缘态的情形;当量子点与SSH原子链强耦合时,其边缘态仅在胞内跳跃振幅大于胞间跳跃振幅情形下存在,此时,SSH原子链不存在边缘态.尤其是,当量子点-SSH原子链系统与外加电极之间为强隧穿耦合时,其边缘态的电子共振透射峰的个数将减少2,例如:对于四重简并的边缘态,即SSH原子链存在边缘态的情形,其电子共振透射峰的个数将变为2;而对于二重简并的边缘态,即SSH原子链不存在边缘态的情形,其电子的共振透射峰将消失.因而,可以通过调节量子点与SSH原子链、外加电极之间的隧穿耦合强度,观察边缘态电子共振透射峰的个数变化情况来判断SSH原子链是否处于非平庸拓扑态.