利用原子的相干效應(yīng)生產(chǎn)多模壓縮態(tài)和Greenberger—HornE-Zeilinger糾纏態(tài).pdf

1、自從Cavies等人所做的工作開始，量子噪聲的減少就成為了量子光學(xué)、非線性光學(xué)，以及激光物理等領(lǐng)域中的一個(gè)重要議題。我們首先要注意到的是為了獲得精確的測(cè)量結(jié)果而進(jìn)行操控量子漲落的可能性。壓縮是這樣定義的，對(duì)于一個(gè)光學(xué)腔場(chǎng)，在不增加光腔的正則共軛變量的條件下，可以在某一確定的積分區(qū)域?qū)q落減小到真空能級(jí)以下。在這之后，關(guān)于壓縮的研究已經(jīng)取得比較大的成就。這既在理論上得到了證明，又在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用上得到體現(xiàn)。而隨著量子電子傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，要求能夠

2、產(chǎn)生多模量子電子傳輸網(wǎng)。最近，在實(shí)驗(yàn)上通過一種有效可行的方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了單模場(chǎng)和雙模場(chǎng)的壓縮算符的制備。這個(gè)壓縮算符對(duì)腔場(chǎng)和原子的系綜產(chǎn)生作用，但卻源于原子的自由度的退耦合。在相互作用的范圍內(nèi)，其壓縮參數(shù)和原子的數(shù)目是成比例關(guān)系的。
　　 然而據(jù)我們所知，除了上述提到的雙模壓縮之外，在原子系統(tǒng)之中還沒有提出或者實(shí)現(xiàn)多模壓縮算符的制備。在這里，我們就給出產(chǎn)生多模壓縮算符的一種機(jī)理。多模壓縮是特別重要的，因?yàn)樗c完全不可分離的多體糾纏

3、態(tài)是緊密聯(lián)系的。這樣的不可分離性就叫做真正的多體糾纏，而Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)糾纏即是這真正的多體糾纏中的一種重要類型。在本文中，我們借助一個(gè)V型三能級(jí)原子系綜，該系綜由N個(gè)獨(dú)立的原子組成。我們讓該系綜處在一個(gè)四模光學(xué)腔中，然后利用原子的相干效應(yīng)來產(chǎn)生一個(gè)多模壓縮算符。對(duì)于一個(gè)幺正多模壓縮算符，我們利用光腔和原子的系綜給出的一個(gè)可擴(kuò)展的原理圖。我們以三模和四模的情況為例來推導(dǎo)壓縮算符，這些壓縮算