雙原子和雙模場之間的糾纏傳遞.pdf

1、量子糾纏是量子信息操控、存儲和傳遞的基本資源。原子由于其穩(wěn)定性而易于存儲信息，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于原子系統(tǒng)中以及如何實現(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相互作用系統(tǒng)，其中每個原子只與其相應(yīng)的局域場模作用，研究了原子間糾纏和光場模間糾纏的動力學(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)對它們的

2、影響。 首先，我們考察了原子和相應(yīng)場模的相互作用可以用線性Jaynes-Cummings(JC)模型來描述的情況。 當兩個原子一場模相互作用子系統(tǒng)彼此分離時：(1)在雙模真空場作用下，我們發(fā)現(xiàn)如果兩個原子一場模耦合系數(shù)相同，初始時刻原子所具有的糾纏可以在雙原子和雙模場之間精確地相互傳遞，如果兩個原子一場模耦合系數(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準上也完全相同，但當系統(tǒng)處于混態(tài)時二者的大小不能始終保持一致。(2)在雙模壓縮真空場驅(qū)動下，我們發(fā)現(xiàn)原子間糾纏和光場模問糾纏只有在光場初始壓縮比較小的時候才具有較好的周期性，此時糾纏在雙原子和雙模場之間的相互傳遞是近似精確的。在光場壓縮參數(shù)r≈0.86時，雙模場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。 當兩個原子一場模相互作用子系統(tǒng)處于同一個光

4、腔且原子間存在偶極一偶極相互作用時，在雙模真空場驅(qū)動下，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原子與雙模光場之間的糾纏相互傳遞。強偶極相互作用雖然亦可誘導(dǎo)原子間糾纏，并可將初始時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。 其次，我們還考查了原子與其場模的耦合系數(shù)依賴于光強(intensity-dependent)的情況。當兩個原子一場模相互作用子系統(tǒng)彼此分離時，在雙模壓縮真空場驅(qū)動下，我們發(fā)現(xiàn)雙原