纠缠相干态及其非经典特性

通过引入正交基矢，连续变量形式的纠缠相干态转化成分立形式，然后用concurrence方法计算了纠缠度，同时研究了其非经典效应(压缩效应，反聚束效应).发现纠缠总是伴随着压缩效应和反聚束效应两者之一，并随相应非经典效应的增大而增大. 关键词： 纠缠 非经典效应 concurrence     

纠缠态与反聚束效应

纠缠和非经典效应是经典理论所不能解释的非经典现象，两者是否具有关系引起了人们的研究兴趣，已有的研究表明：纠缠和压缩存在着一定关系，有压缩时存在着纠缠，但有纠缠时不一定存在着压缩。但纠缠是否与反聚束效应有关还未研究。本文主要研究了两种形式的纠缠相干态，通过concurrence的方法计算它们的纠缠度、压缩效应和反聚束效应。通过数值计算可以发现一个有意思的现象：这两种形式的纠缠相干态，在适当的条件下，有压缩效应时，没有反聚束效应，有反聚束效应时，没有压缩效应，特别是第二种形式的纠缠相干态，纠缠的大小分别与压缩效应和反聚束效应的强弱存在着一一对应的关系。     

奇偶对相干态的维格纳函数和层析图函数

利用纠缠态η〉表象下的维格纳算符,重构了奇偶对相干态的维格纳函数.根据维格纳函数在相空间中随变量ρ和γ的变化规律,讨论了奇偶对相干态的非经典性质和量子干涉效应.研究发现,奇偶对相干态总呈现非经典性质,并且当q取奇数时,奇偶对相干态更容易出现非经典性质.奇偶对相干态的量子干涉效应的显著程度与q取值有关,但对于q的同一取值,奇对相干态的量子干涉效应更为显著.利用纠缠态η〉表象下的维格纳算符Δ1,2(ρ,γ)和纠缠态η,τ1,τ2〉的投影算符之间满足的拉东变换,获得了奇偶对相干态的量子层析图函数.     

Dicke模型的量子经典对应关系

非旋波近似条件下Dicke模型表现为量子混沌动力学特征.在详细考察Dicke模型经典相空间结构特点的基础上,采用经典-量子"一对多"的思想,即经典相空间中的一点对应于量子体系两个初始相干态的演化,利用对两个初态量子纠缠动力学演化取统计平均的方法,得到了与经典相空间对应非常好的量子相空间结构.数值计算结果表明:经典混沌有利地促进系统两体纠缠的产生,平均纠缠可以作为量子混沌的标识,利用平均纠缠可以得到一种较好的量子动力学与经典相空间的对应关系. 关键词： Dicke模型 非旋波近似 量子混沌 经典量子对应     

相空间中相互垂直的相干态迭加态以及相应的双模纠缠态研究

相干态是最接近经典态的量子态，而广泛研究的相干迭加态——如奇偶相干态、Schleich的镜像迭加相干态等——则显示更多非经典效应。另外，双模及多模迭加态，特别是所谓的纠缠态，在量子信息处理如量子隐形传态和量子密码术中扮演重要角色。我们就相空间中相互垂直的相干态的迭加态进行讨论，研究其非经典特性，如光子数统计分布、正交分量压缩效应、Wigner分布函数的负性以及由此引入的非经典判别子。结果表明，这一类相干迭加态在满足某种条件下具有亚泊松光子统计分布和正交分量的压缩效应，并且参数变量在一定范围内这两种非经典效应同时存在；这些迭加态的Wigner分布中存在不同程度的负值区域．并与奇偶相干态做出了比较．计算相廊的Wigner函数积分判别子可以定最地分析其负性的深度。     

纠缠相干态的压缩特性

研究纠缠相干态的量子纠缠特性和压缩特性。计算和分析了纠缠相干态的纠缠度和单模、双模压缩特性。讨论了纠缠和压缩二种非经典效应的关系，发现可以通过操纵纠缠度来达到增加或减弱压缩的目的。并指出了单模压缩和双模压缩表现出完全不同的特性。     

Dicke模型的量子混沌和单粒子相干动力学特性

量子化的Dicke模型在非旋波近似条件下表现为量子混沌动力学特征.利用单粒子一阶时间关联函数,通过数值计算详细考察了Dicke模型中单粒子相干动力学特性.结果表明:当初始相干态处在混沌区域时,一阶时间关联函数曲线衰减较快,而当初始相干态处在规则区域时,一阶时间关联函数曲线衰减较慢,单粒子相干动力学对初态具有较强的敏感性,经典混沌抑制量子相干.考察单粒子相干动力学在相空间的平均演化性质,得到一种较好的量子经典对应关系.最后研究了相空间单粒子相干的整体动力学性质,更好地揭示了相空间的混沌和规则结构.     

Schwinger Bose实现下自旋相干态Wigner函数的特性分析

在Schwinger Bose实现下,引入纠缠态表象及Wigner算符在该表象下的表示,得到自旋相干态的Wigner函数,数值计算画出相空间中Wigner函数的分布图,并加以分析,发现在SchwingerBose实现下自旋相干态确实体现出纠缠特性。     

两纠缠原子与相干态光场相互作用过程中光场的量子特性

采用时间演化算符和数值计算方法,研究了两全同二能级纠缠原子与相干态光场相互作用过程中光场的量子特性,结果表明:两原子初始纠缠度和相干态光场强度对系统光场的二阶相干性质和压缩效应有很大的影响.     

Ket-Bra纠缠态方法研究含时外场中与热库耦合Qubit的演化

采用Ket-Bra纠缠态方法求解主方程, 研究了具有含时外场情况下单qubit和无相互作用的两qubit与热库耦合时的量子退相干、退纠缠现象. 对两qubit情形, 我们以共生纠缠度(concurrence)作为纠缠度量, 研究了其纠缠动力学演化过程. 研究表明即使系统内部不存在直接、间接的相互作用, 施加含时外场也能引起纠缠的震荡和复活, 这为通过施加控制外场抑制开放系统的退相干、退纠缠过程提供了理论支持.     

Two-photon coherent control of atomic collisions by light with entangled polarization

We describe a new method of coherent optical control of internal dynamics of atomic collisions by means of two correlated light beams having entangled polarizations. We show that, if excitation of a colliding pair of atoms is by two photons having entangled polarizations, it is possible to redirect the output fragments of the collision into certain channels with a selected type of internal transition symmetry. The transition symmetry is defined in the body-fixed coordinate frame which has random and originally unknown orientation in space.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用全量子理论研究了初始处于Bell态(对称迭加态或反对称态)的两原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性. 分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对场熵演化特性的影响. 结果表明：原子初态处于反对称态时,场熵始终为零;原子初态处在对称迭加态时,增大光场强度场熵的时间演化曲线逐渐变成较规则的振荡曲线,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有显著的非线性调制作用.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用全量子理论研究了初始处于Bell态(对称迭加态或反对称态)的两原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性. 分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对场熵演化特性的影响. 结果表明：原子初态处于反对称态时,场熵始终为零;原子初态处在对称迭加态时,增大光场强度场熵的时间演化曲线逐渐变成较规则的振荡曲线,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有显著的非线性调制作用.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用全量子理论研究了初始处于Bell态(对称迭加态或反对称态)的两原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性. 分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对场熵演化特性的影响. 结果表明：原子初态处于反对称态时,场熵始终为零;原子初态处在对称迭加态时,增大光场强度场熵的时间演化曲线逐渐变成较规则的振荡曲线,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有显著的非线性调制作用.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用全量子理论研究了初始处于Bell态(对称迭加态或反对称态)的两原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性. 分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对场熵演化特性的影响. 结果表明：原子初态处于反对称态时,场熵始终为零;原子初态处在对称迭加态时,增大光场强度场熵的时间演化曲线逐渐变成较规则的振荡曲线,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有显著的非线性调制作用.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用全量子理论研究了初始处于Bell态(对称迭加态或反对称态)的两原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性. 分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对场熵演化特性的影响. 结果表明：原子初态处于反对称态时,场熵始终为零;原子初态处在对称迭加态时,增大光场强度场熵的时间演化曲线逐渐变成较规则的振荡曲线,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有显著的非线性调制作用.     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用全量子理论研究了初始处于Bell态(对称迭加态或反对称态)的两原子与双模纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性. 分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对场熵演化特性的影响. 结果表明：原子初态处于反对称态时,场熵始终为零;原子初态处在对称迭加态时,增大光场强度场熵的时间演化曲线逐渐变成较规则的振荡曲线,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有显著的非线性调制作用.     

Phase Properties of Two-Mode Squeezing-Rotating Entangled Representation

By virtue of the squeezing-rotating entangled representation, we mainly establish the new two-mode phase operator and phase angle operat, or, which is a general form including the foregoing formalist in two-mode Fock space. In addition, the corresponding phase distribution function is given in the entangled representation. In terms of this definition, we also analyze the phase behavior of some simple two-mode states such as squeezing-rotatlng coherent state, squeezing-rotating vacuum state, and so on. It is found that the results exactly agree with the foregoing phase theory.     

Phase Properties of Two-Mode Squeezing-Rotating Entangled Representation

By virtue of the squeezing-rotating entangled representation, we mainly establish thc new two-mode phase operator and phase angle operator, which is a general form including the foregoing formalist in two-mode Fock space.In addition, the corresponding phase distribution function is given in the entangled representation. In terms of this definition, we also analyze the phase behavior of some simple two-mode states such as squeezing-rotating coherent state,squeezing-rotating vacuum state, and so on. It is found that the results exactly agree with the foregoing phase theory.