耦合双模SU（1，1）相干态J—C模型中的量子力学通道和量子互

利用量子信息熵理论研究耦合双模SU（1,1）相干态J－C模型的动力学特性,给了表示原子态变化的量子力学通道及表征量子通道传输原子初始信息能力的量子互熵。具体讨论了初始场的位相相干性和双模相干态参量对量子力学通道及量子互熵的影响。     

辅助腔增强磁光力系统中的相干光学传输

提出了一种双谐振腔模式的磁光力学系统。在该系统中，左右两个光学谐振腔均由能量低的探测场和能量高的泵浦场驱动，其中左侧谐振腔存在机械振动模且与一个磁振子（钇铁石榴石小球）耦合，两个谐振腔的光场之间存在耦合。通过控制该系统中两侧探测场强度的比值、磁振子与腔光子之间的耦合强度、磁振子与机械振子之间的耦合强度以及左右两个谐振腔之间的耦合强度，光力系统会出现模式分裂、完美量子相长相干、完美量子相消相干、磁振子能量的吸收等现象。该系统中左右两个谐振腔之间的耦合起着关键作用，提供了一个量子通道并影响透明窗口的峰值。通过研究和操纵该系统中的参数，实现了对输出场的有效调控。研究结果在量子光学以及光子信息网络构建中有一定的应用前景。     

皮秒亮基孤子态Jaynes-Cummings模型量子场熵演化特性

基于皮秒亮孤子态光场中光子的定域产生和湮没算符与自由光场中光子的产生和湮没算符一样,从而仿照标准Jaynes-Cummings(简称JC)模型,利用Von Neumann量子约化熵理论研究了皮秒亮基孤子态光场与单个理想二能级原子单光子共振相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,通过数值计算详细讨论了初始光强及场与原子之间耦合强度对量子场熵演化特性的影响。结果表明:初始光强不仅影响量子场熵演化的最值和振荡幅度,而且影响场熵演化的平均值,而场与原子之间的耦合强度影响量子场熵演化的周期和其无规则振荡的剧烈程度。     

双二能级原子与少光子数叠加态腔场耦合中的量子失协

研究了双两能级原子与少光子数叠加态腔场共振相互作用系统中两原子间的量子失协。利用数值计算方法,给出了不同原子间耦合强度情况下量子失协的演化曲线,讨论了该耦合系数对原子间量子失协演化的影响。研究发现:随耦合系数的逐渐增大,原子间量子失协演化从不规则振荡转变为准周期性演化;随耦合系数的增大,量子失协的峰值和曲线重心时而增大时而减小。这表明量子失协与耦合系数间存在非线性关系。     

腔QED中混态双原子系统的原子布居数演化

运用全量子理论和数值计算方法,研究了双J-C模型中处于混态的双原子系统粒子布居差的时间演化规律,讨论了原子初态及腔内光场对粒子布居差演化的影响。计算结果表明：当两腔内的平均光子数相同时,布居差的演化只与两原子的初态纯度和光场强度有关,与两原子的初始纠缠无关;而当两光腔内的平均光子数不同时,粒子布居差演化不仅与两原子初态纯度和腔内光场有关,而且还强烈地依赖于两原子的初始纠缠。     

非旋波近似下有外加驱动场时二态量子系统的退相干性

采用非旋波近似,讨论了热库中二态量子系统在外加驱动场作用下的退相干性。利用系统的演化酉算符,计算出了二态量子系统的约化密度矩阵非对角矩阵元。结果表明：二态量子系统的量子相干性与其初始状态、热库和外加驱动场的频率、二态量子系统与热库和驱动场的耦合强度等因素有关。确定了外加驱动场与退相干性之间的关系,并得到了外加驱动场的时间演化满足特定条件时,可保持系统的相干性。     

SU(1,1)场与Ξ型三能级原子相互作用的光场非经典特性

采用数值计算方法,研究了初始处于双模SU(1,1)相干态的双模腔场与一个Ξ型三能级原子共振相互作用的光场非经典特性,讨论了初始光场强度、耦合系数和原子态的选择性测量对光场和压缩、光子亚泊松(Poission)分布、模间相干性以及柯西-施瓦茨(Cauchy-Schwarz)不等式的影响.结果表明,b模总是呈现和压缩,初始...     

原子-微腔耦合系统的远程量子相干及量子相变

通过原子-微腔耦合体系,在绝热近似条件下得到了系统的有效哈密顿量,实现了海森堡自旋XY模型的量子模拟过程。为了获取量子资源,基于相对熵判据分析了任意两体量子系统的量子相干性。通过严格的解析过程获得了在任意间距下两个微腔原子系统的量子相干度。随两体间距增大,远程量子相干度按幂指数规律逐渐减小。当改变系统参量时,远程量子相干度在量子临界点附近出现了数值突变现象,这为表征量子相变提供了一种可能的序参量。在考虑光场噪声对量子相干性影响后,量子相干度随着时间振荡衰减,并逐渐消失。     

抛物量子点中的二能级体系

采用Pekar类型的变分方法,在抛物量子点中电子与体纵光学声子（LO）强耦合的条件下,得出了电子的基态,第一激发态的能量及相应的波函数。讨论了电子-声子耦合强度,量子点受限长度对电子在基态∣0〉, 激发态∣1〉,叠加态时的概率密度分布的影响。结果显示叠加态时的概率密度随着电子-声子耦合强度的增加而增大,随着量子点受限长度的减小而增大。该结果对以量子点制备量子比特有重要的指导意义。     

高斯型耦合Tavis-Cummings模型的纠缠特性

研究了高斯型耦合Tavis-Cummings模型的量子纠缠特性,利用量子约化熵研究了相干光场-双原子之间的纠缠,利用Negativity熵研究了两原子之间的纠缠,运用数值计算方法讨论了原子垂直于腔轴的运动速度和系统的初态对场-原子以及原子-原子纠缠的影响.结果表明,两种纠缠具有相似的时间演化规律,但对应于同一时刻,场-原子间的纠缠越强,两原子间的纠缠越弱.原子的运动速度对纠缠具有明显的调制作用;光场的初始光子数越大,熵的Rabi振荡频率越大,振幅越小;而改变原子的初态时,熵的时间演化规律是相似的.     

原子和腔场衰减对耦合腔系统中几何量子失谐的影响

本文考虑原子和腔场存在衰减的情况,研究了耦合腔系统中两子系统间的几何量子失谐.在原子和腔场衰减系数相等的特殊情况下,通过解薛定谔方程,给出了系统态矢演化规律.采用数值计算方法,讨论了原子和腔场衰减对两子系统间几何量子失谐的影响.研究结果表明:两原子间、两腔场间、以及原子和腔场之间的几何量子失谐都呈现出振幅衰减式振荡,直...     

用叠加相干态腔场控制纠缠原子的偶极压缩

考虑初始处于EPR态的两个二能级原子A、B,将B原子注入处于叠加相干态的腔中,演化一段时间后,对B原子进行选择性测量.通过计算分析得出了光场强度和相干态的叠加系数对原子A偶极矩影响的规律,发现在一定条件下可使与光场没有直接相互作用的原子偶极矩产生压缩.     

基于半导体共振腔的量子位与量子网络构建

以半导体共振腔内光子与原子的纠缠特性作为量子位,通过半导体共振腔电动力学系统将原子态转换成光子态, 根据半导体共振腔的工作特性,提出共振腔内原子与光子弱耦合与强耦合的判断条件, 并利用外加电磁场对原子的量子态进行操控,从而完成量子逻辑门的操作,再通过各共振腔量子电动力学(CQED)系统间的纠缠进行量子位扩充,实现量子计算与量子网络。介绍微碟型共振腔与单一量子点等多种模型,有助于将量子运算与量子通讯的概念转变为半导体量子器件的研制。     

未知原子态经纠缠腔场信道的隐形传态

为了有效地进行原子态的量子隐形传输,提出了一个使用纠缠腔场的原子量子比特态的量子隐形传输新方案,利用位于高品质光腔中的三能级原子与腔场进行大失谐的相互作用来实现,并讨论了光腔的耗散对量子隐形传输的影响。结果表明,该方案不需要辅助原子就能将一个原子态直接传输到另一个原子上,并且在不考虑光腔损耗的情况下传输效率达到100%;对于小的衰减,对任意态的传输,其保真度都接近1.0。该研究对量子通讯的发展是有帮助的。     

依赖强度耦合的简并量子拍三能级原子的偶极压缩效应

原子偶极压缩是原子与光场相互作用的一种重要现象,但迄今很少见到依赖强度耦合的三能级原子偶极压缩效应的讨论.采用全量子论方法研究了与单模相干光场相互作用的依赖强度耦合的简并量子拍三能级原子的偶极压缩时间演化特性,讨论了原子下能级裂距、光场强度及初原子态相干性对原子偶极压缩的影响.结果表明,当原子两下能级简并时,原子偶极参量随时间周期性演化,原子两下能级裂距破坏这种周期性并降低压缩量.原子偶极压缩量与初始相干光场强度之间关系不是单调的.原子相干性对原子偶极压缩效应有重要影响.     

在双模腔QED系统中用原子-腔共振相互作用实现三量子比特Toffoli门

提出了一种在腔QED系统中用一个五能级原子通过原子-腔共振相互作用实现三量子比特Toffoli 门的方案。在提出的方案当中,两个量子化的腔模充当控制比特,而原子的两个低能态构成目标比特。数值结果表明,当同时考虑原子高能态的自发辐射和腔模的衰减对量子门的保真度的影响时,腔场的衰减是主要的噪声来源。讨论了原子-光场耦合常数的偏差对三量子比特Toffoli 门保真度的影响以及方案在实验上的可行性。     

压缩真空场与耦合双原子Raman 相互作用系统中原子和光场的压缩性质

定义了双原子偶极矩的差压缩,利用全量子理论研究了单模压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统中原子偶极矩差压缩和光场振幅平方压缩的时间演化特性,并通过数值计算讨论了光场的初始压缩参数、原子初态以及原子间偶极－偶极相互作用强度对原子和光场压缩特性的影响。     

原子迭加态——一种原子压缩态

我们讨论了原子相干态(迭加态)对应原子压缩态的条件,研究了原子相干性在场和原子的量子起伏的压缩过程中所起的作用,并给出了场压缩态与原子初始压缩态之间的关系,最后,讨论了场和原     

非全同两原子—光场系统中原子和光场的纯态演化

研究了由一个单光子跃纤而另一作多光子跃迁的两个不同原子构成体系与初始相干态腔场相互作用过程中原子和光场的纯态演化及光场的光子统计分布演化，并讨论了光场宏观叠加态产生的问题。     

∧型量子拍频三能级系统的腔场谱

研究了高Q腔内∧型三能级原子与单模光场量子拍频相互作用过程。利用求解本征方程的方法导出了腔场谱的计算公式并进行了数值计算。结果表明．在原子的两个低能态能量简并时，真空态腔场谱为双峰结构，但在两低能级稍有分裂时即呈现6峰或4峰。当原子处于两低能态的相干叠加态时，原子初态分布几率和位相对腔场谱结构有明显的影响。