場與原子相互作用過程中的量子特性控制問題的研究.pdf

1、量子糾纏是量子力學(xué)中最顯著的特征之一，是一種重要的信息資源；它在量子隱形傳態(tài)，量子編碼及量子糾錯，量子計算中具有重要的應(yīng)用價值。尤其是多粒子糾纏在量子態(tài)工程中發(fā)揮了更重要的作用。 腔量子電動力學(xué)(腔QED)主要研究原子與量子化光場的相互作用，對其研究能夠揭示特殊條件下光和原子相互作用豐富的非經(jīng)典效應(yīng)及其內(nèi)在的本質(zhì)。隨著腔QED實驗的進(jìn)展，腔QED方案成為量子信息處理最有前途的理論方案之一。本文主要就非定域糾纏體系經(jīng)腔QED演化后

2、，對其量子特性的遠(yuǎn)程調(diào)控問題做了一些研究，論文的主要內(nèi)容包括下面三部分： 1．首先介紹了量子糾纏的概念及其三粒子最大糾纏態(tài)的有關(guān)知識，還介紹了與光場作用的原子行為的非經(jīng)典效應(yīng)；其次，介紹了量子熵的定義和利用部分轉(zhuǎn)置矩陣負(fù)本征值來進(jìn)行量子糾纏態(tài)度量的方法。 2．考慮將雙模糾纏相干光場的兩模場同時分別注入兩個腔中，初態(tài)處于W態(tài)的三體糾纏二能級原子中的兩個分別在這兩個腔內(nèi)，并且都與光場發(fā)生共振相互作用．經(jīng)腔QED演化之后，對糾

3、纏相干光場進(jìn)行光子探測和對糾纏原子進(jìn)行選擇性測量，通過操縱相互作用的時間和光場的參數(shù)可控制W態(tài)中處于腔外的第三個原子的非經(jīng)典效應(yīng)，如粒子數(shù)布居差的崩塌-回復(fù)現(xiàn)象和偶極壓縮現(xiàn)象，從而實現(xiàn)了更強地遠(yuǎn)程控制原子的非經(jīng)典特性。 3．一對糾纏的二能級原子之一與單模腔場發(fā)生雙光子共振相互作用，經(jīng)腔QED演化后，對腔場進(jìn)行光子探測，通過操縱相互作用的時間和光場參數(shù)以及初態(tài)兩糾纏原子的糾纏度，可遠(yuǎn)程調(diào)控腔外原子表現(xiàn)出更強的非經(jīng)典效應(yīng)，如原子的偶