糾纏雙原子與幾種典型光場相互作用系統(tǒng)的量子糾纏特性.pdf

1、量子糾纏不僅對理解量子力學(xué)的基本概念有重要意義，而且對量子信息處理和量子通信科學(xué)來說是一種重要的信息“資源”.光與物質(zhì)相互作用系統(tǒng)是可以產(chǎn)生量子糾纏現(xiàn)象的典型系統(tǒng)，所以對光與物質(zhì)相互作用系統(tǒng)量子糾纏特性的研究受到人們的關(guān)注.本文利用全量子理論，研究了糾纏雙原子與幾種典型光場相互作用系統(tǒng)的量子糾纏特性，主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 第一章:簡要介紹了量子糾纏及其度量的基本理論。 第二章:研究了糾纏雙原子與壓縮相干態(tài)光場相互作

2、用系統(tǒng)的量子糾纏特性，分別討論了相干態(tài)振幅參量、光場壓縮參量和耦合系數(shù)比值對系統(tǒng)場熵和原子相對熵演化的影響.結(jié)果表明：兩原子間糾纏度隨時間演化規(guī)律和場一原子糾纏度演化規(guī)律幾乎相反；隨著相干態(tài)振幅參量增大或光場壓縮參量減小，在一定時域內(nèi)，兩原子處于穩(wěn)定的糾纏態(tài)，同時原子一原子平均糾纏度值增大，而場一原子平均糾纏度值減??；耦合系數(shù)比值的增大會減弱原子與場之間的作用，使兩原子始終處于最大糾纏態(tài)。 第三章:研究了運動糾纏雙原子與壓縮相干

3、態(tài)光場相互作用系統(tǒng)的場熵演化特性，討論了相干態(tài)振幅參量、光場壓縮參量、原子的運動和場模結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)場熵的影響.結(jié)果指出：隨著相干態(tài)振幅參量的增大，原子與光場的糾纏度逐漸減小；而隨著壓縮參量的增大，原子與光場的糾纏度逐漸增大。 第四章:研究了運動糾纏雙原子與薛定諤貓態(tài)光場相互作用系統(tǒng)的場熵演化特性，討論了光場強度、相干態(tài)間的相位角、原子的運動和場模結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)場熵的影響.結(jié)果顯示：當(dāng)場強較弱時，奇相干態(tài)光場與運動原子的糾纏度最

4、大，而偶相干態(tài)光場與運動原子的糾纏度最小，Yurke-Stoler相干態(tài)光場與運動原子的糾纏度值介于中間；當(dāng)場強足夠大時，分別處于Yurke-Stoler相干態(tài)，奇相干態(tài)和偶相干態(tài)的光場與運動原子的糾纏度相等，場熵演化特性相同。 第五章:研究了處于Bell態(tài)的兩個全同運動二能級原子與相干態(tài)光場相互作用系統(tǒng)的場熵演化特性，討論了雙原子體系的初態(tài)、光場強度、原子的運動和場模結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)場熵的影響.當(dāng)雙原子體系的初態(tài)為|β11>時，

5、場熵不隨時間變化，恒為零，場與原子始終處于非糾纏態(tài)；初態(tài)為|β00>、|β10>或|β01>時，場熵隨時間周期性演化，場與原子出現(xiàn)周期性的量子糾纏.隨著場強的增大，初態(tài)為|β01>的原子體系與光場的糾纏度逐漸增大，而初態(tài)為|β00>和|β10>的原子體系與光場的糾纏度逐漸減小；其中初態(tài)為|β10>的原子體系與光場的糾纏度值最為敏感地依賴于初始光場的強度。 在第三章、第四章和第五章中均考慮了原子的運動，并與靜止時的情況進行了比較.