雙原子和雙模場(chǎng)之間的糾纏傳遞.pdf

1、量子糾纏是量子信息操控、存儲(chǔ)和傳遞的基本資源。原子由于其穩(wěn)定性而易于存儲(chǔ)信息，而光子則是傳送和處理信息的可靠載體。因此，如何將量子糾纏存儲(chǔ)于原子系統(tǒng)中以及如何實(shí)現(xiàn)原子系統(tǒng)和光子系統(tǒng)的糾纏傳遞已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。 本文考查了雙原子與雙模場(chǎng)相互作用系統(tǒng)，其中每個(gè)原子只與其相應(yīng)的局域場(chǎng)模作用，研究了原子間糾纏和光場(chǎng)模間糾纏的動(dòng)力學(xué)演化行為以及二者相互傳遞的性質(zhì)，討論了原子一場(chǎng)模耦合特性、原子間偶極相互作用以及系統(tǒng)初始狀態(tài)對(duì)它們的

2、影響。 首先，我們考察了原子和相應(yīng)場(chǎng)模的相互作用可以用線性Jaynes-Cummings(JC)模型來描述的情況。 當(dāng)兩個(gè)原子一場(chǎng)模相互作用子系統(tǒng)彼此分離時(shí)：(1)在雙模真空?qǐng)鲎饔孟?，我們發(fā)現(xiàn)如果兩個(gè)原子一場(chǎng)模耦合系數(shù)相同，初始時(shí)刻原子所具有的糾纏可以在雙原子和雙模場(chǎng)之間精確地相互傳遞，如果兩個(gè)原子一場(chǎng)模耦合系數(shù)不同，糾纏在二者之間的傳遞效率下降。此外，我們還討論了negativity和concurrence之間的關(guān)系，

3、發(fā)現(xiàn)對(duì)于兩量子位系統(tǒng)，二者的取值范圍一樣，在判斷糾纏存在與否的標(biāo)準(zhǔn)上也完全相同，但當(dāng)系統(tǒng)處于混態(tài)時(shí)二者的大小不能始終保持一致。(2)在雙模壓縮真空?qǐng)鲵?qū)動(dòng)下，我們發(fā)現(xiàn)原子間糾纏和光場(chǎng)模問糾纏只有在光場(chǎng)初始?jí)嚎s比較小的時(shí)候才具有較好的周期性，此時(shí)糾纏在雙原子和雙模場(chǎng)之間的相互傳遞是近似精確的。在光場(chǎng)壓縮參數(shù)r≈0.86時(shí)，雙模場(chǎng)將其糾纏傳遞給雙原子的效率最高，雙原子可獲得的最大糾纏度最大。 當(dāng)兩個(gè)原子一場(chǎng)模相互作用子系統(tǒng)處于同一個(gè)光

4、腔且原子間存在偶極一偶極相互作用時(shí)，在雙模真空?qǐng)鲵?qū)動(dòng)下，弱偶極相互作用不僅可以誘導(dǎo)雙原子糾纏，而且?guī)缀醪挥绊戨p原子與雙模光場(chǎng)之間的糾纏相互傳遞。強(qiáng)偶極相互作用雖然亦可誘導(dǎo)原子間糾纏，并可將初始時(shí)刻原子間糾纏保持下來，卻使雙原子很難將其糾纏傳遞給雙模場(chǎng)。 其次，我們還考查了原子與其場(chǎng)模的耦合系數(shù)依賴于光強(qiáng)(intensity-dependent)的情況。當(dāng)兩個(gè)原子一場(chǎng)模相互作用子系統(tǒng)彼此分離時(shí)，在雙模壓縮真空?qǐng)鲵?qū)動(dòng)下，我們發(fā)現(xiàn)雙原