雙腔系統(tǒng)中的兩原子糾纏.pdf

1、與經(jīng)典的理論不同，量子糾纏是量子體系之間非定域性關(guān)聯(lián)，作為一種重要的物理資源，量子糾纏在量子信息科學(xué)中起著關(guān)鍵的作用。近年來，量子糾纏的研究主要包括以量子糾纏的制備、量子糾纏的度量和量子糾纏的利用三個方面。人們通過不同的量子體系，如腔QED，離子阱，線性光學(xué)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了糾纏的制備。量子糾纏的度量是對體系所帶糾纏量的定量描述，盡管人們對糾纏的度量不斷進(jìn)行深入的研究，但對兩體糾纏度的描述是比較完善的，而對于多體糾纏度的描述仍然是不明確的。

2、因此，對于多體糾纏的度量的探究仍是需要逐步完善的課題。量子糾纏在動力學(xué)演化過程中會表現(xiàn)出一些特性，如糾纏猝死(entanglement sudden death(ESD))、糾纏恢復(fù)(revival of entanglement)和糾纏忽然產(chǎn)生(entanglement sudden birth(ESB))。這些特性與消相干行為不同，后者表現(xiàn)出一種無限時間內(nèi)的漸進(jìn)過程，而前者則是在有限時間內(nèi)的忽然變化。盡管這些現(xiàn)象引起了人們的大量研究

3、，但對于其原因的解釋還沒有統(tǒng)一的結(jié)論。腔量子電動力學(xué)(CQED)主要研究微腔中光場和物質(zhì)（如原子、分子和離子等）相互作用，它為糾纏的研究提供了一個很好的量子體系。利用CQED系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)原子與光子之間的信息轉(zhuǎn)換，這意味著靜止量子比特(qubits)和飛行量子比特之間的信息的轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)量子信息傳遞、儲存和操作過程，最終將這些過程應(yīng)用于量子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。為了更好地演示量子網(wǎng)絡(luò)，有必要將單腔的QED系統(tǒng)進(jìn)一步拓展至雙腔乃至多腔的情況，從而實(shí)現(xiàn)

4、原子的空間分離。分離的雙腔系統(tǒng)，如雙J-C模型，是實(shí)現(xiàn)原子空間分離的一種基本的模型，研究其在不同腔場環(huán)境中的糾纏動力學(xué)演化有助于我們對糾纏特性和糾纏影響因素的認(rèn)識。量子系統(tǒng)不可避免的與環(huán)境發(fā)生相互作用，這些實(shí)際存在的因素，如原子和腔的衰減等，會影響我們的糾纏的控制與利用。因此完全考慮這些作用的影響是我們所必須面對的研究課題。
　　 本文首先介紹了糾纏的定性和定量描述，前者指怎么判定糾纏，后者指糾纏的度量。關(guān)于糾纏的度量，我們主要