线性及非线性介质腔中量子纠缠动力学特征

如何抑制纠缠突然死亡现象的发生对提高量子纠缠动力学演化性能具有极大地意义,初始纠缠原子分别与非线性N-J-C模型及J-C模型进行相互作用,运用共生纠缠的度量方法分析非线性、耦合强度以及失谐量对纠缠原子动力学演化的影响,寻找避免纠缠突然死亡发生条件。在J-C模型中原子在纠缠演化中发生纠缠突然死亡现象;然而在N-J-C模型中利用介质的非线性和失谐量的影响可以避免纠缠突然死亡的发生,而且一定程度上几乎可以恢复到原子间纠缠的初始值。     

强经典驱动腔QED系统量子纠缠演化特性

研究了强经典场驱动模型下原子间纠缠与光场间纠缠的演化特性,其中原子与光腔场发生菲共振相互作用.给定其中某一原子与其耦合光腔场的条件,通过调节另一原子与其相互作用光场的失谐量,来分析原子间纠缠出现猝死行为的区域,以及两光场纠缠相干态的产生条件.     

强经典驱动腔QED系统的量子纠缠演化特性

研究了强经典场驱动模型下原子间纠缠与光场间纠缠的演化特性;其中原子与光腔场发生非共振相互作用。在给定其中某一原子与其耦合光腔场的条件;通过调节另一原子与其相互作用光场的失谐量;来分析原子间纠缠出现猝死行为的区域;以及两光场纠缠相干态的产生条件。     

耦合量子比特退纠缠的研究

在马尔科夫环境下,利用共生纠缠度,研究了耗散环境中耦合量子比特纠缠态及纠缠突然死亡的性质。研究结果表明：(1）纠缠动力学演化与系统的温度、初始纠缠度及初始量子态密切相关;（2）在一般情形下,由于环境的影响,纠缠突然死亡总会发生;通过数值模拟,发现存在一个特定的区域,在这区域内系统的纠缠度衰减的很慢。在零温度近似下,给出了具体的纠缠突然死亡条件和计算纠缠突然死亡时间的表达式。     

两纠缠二能级原子在真空场中的纠缠动力学

研究了两个部分纠缠二能级原子与单模真空场相互作用的纠缠动力学.利用量子约化熵研究了两部分纠缠二能级原子与单模真空场之间的纠缠动力学;利用量子相对熵研究了两部分纠缠二能级原子之间的纠缠动力学;讨论了原子偶极-偶极相互作用对系统纠缠动力学的影响.结果表明:系统呈现出周期性的纠缠动力学,纠缠的大小与周期依赖于原子之间的偶极-偶极相互作用.选取适当的系统参数和相互作用时间,可以制备原子-场最大纠缠态与原子-原子最大纠缠态.     

非马尔科夫环境下耦合超导量子比特纠缠态的纠缠消相干

利用共生纠缠度比较详细地研究了一个超导耦合量子比特在非马尔可夫环境下纠缠消相干的演化。研究结果表明：对于不同纠缠初态下的超导耦合量子比特,由于环境作用的记忆反馈效应,处于热平衡环境中的耦合量子比特的纠缠度总是会单调地趋向于零。进一步的研究结果还表明：在非马尔可夫过程中会很快地出现纠缠的突然死亡,耗散越强,纠缠的死亡越快;而在马尔可夫过程中则是缓慢地趋向纠缠的死亡。     

激光强度涨落对两囚禁离子纠缠度的影响

囚禁离子的纠缠态在量子计算和量子信息方面有极为重要的应用。由于量子系统的特性,激光强度不可避免的发生涨落,其对囚禁离子的纠缠度有显著影响。从反J-C模型出发,利用共生纠缠度标准,分析了激光强度涨落对系统纠缠动力学的影响,并与利用J-C模型时的情形做了适当对比。结果显示：激光强度涨落产生的噪声使两离子纠缠度随时间呈现类似指数衰减;激光强度较弱时,利用正反J-C模型所得系统纠缠动力学有显著差别。     

耦合量子比特在最大纠缠混合态下几何量子失协鲁棒性的研究

几何测量量子失协是量子关联的一种表达形式。本文结合利用量子纠缠和几何量子失协,对非马尔科夫过程中的耦合量子比特系统的量子关联动力学特性进行了比较研究。运用解析和数值模拟的方法,研究结果表明,在一定的初始态下,由于环境耗散作用的存在,量子纠缠和几何量子失协都随时间做递减的动力学演化,但几何量子失协比量子纠缠的递减要慢一些。表明几何量子失协的生存时间长于量子纠缠,更能抵抗环境的耗散作用、健壮性更好。因此,量子关联也是实现量子信息处理的有用资源。     

双模腔场中两原子纠缠的动力学性质

研究了由两个初始处于类贝尔纠缠态的二能级原子与双模粒子数场组成的相互作用系统中,腔场参量、环境及能量转移对两原子纠缠化特性的影响。结果表明:两原子之间的纠缠演化呈现周期性,两原子的纠缠初态、原子之间的偶极相互作用和双模粒子数场中的光子数对其有着显著的影响。同时发现当双模光场均为非真空场时,两原子的纠缠会出现猝死现象,原子之间的偶极相互作用对该现象的产生具有抑制作用,强偶极作用能维持两原子间的纠缠量一直保持比较大的状态。进一步分析了两原子子系统的纠缠演化与原子-光场纠缠演化的关系,指出纠缠猝死现象发生时所暂时失去的纠缠量被转移给了环境。在文末,对两原子子系统纠缠度随时间的变化与两原子能量变化之间的联系进行了比较直观的说明。     

经典驱动J-C模型中的纠缠演化和转移特性研究

研究了受经典场驱动的两个二能级原子分别与两个单模腔场相互作用模型中两原子的纠缠动力学行为。该工作主要是对经典场驱动存在的J-C模型进行了研究,采用数值计算的方法,详细分析了纠缠初始状态以及经典场的驱动强度对原子纠缠和转移特性的影响。结果表明,适当调节经典场驱动强度,可以使原子的纠缠突然死亡现象得到抑制,同时实现原子与腔场间的最大转移。     

单光子和双光子Jaynes-Cummings模型中原子间纠缠突然死亡的研究

通过计算并发度和线性熵研究了单光子和双光子Jaynes-Cummings模型中两原子系统的纠缠随时间的演化特性,分析了原子初始纠缠度和不同腔场初态对并发度的影响。结果表明,当腔场初始处于|11〉态时,两原子之间的纠缠出现突然死亡现象,纠缠死亡的持续时间依赖于原子初始纠缠度;并且发现两原子和腔场之间在整个时间演化过程中一直保持着纠缠状态。     

杂化纠缠系统的纠缠猝死研究

研究了Zavatta等制备的一类杂化纠缠态在2种不同类型退相干信道下的纠缠动力学行为;以及退相干过程中出现的纠缠猝死现象。计算了相位阻尼信道和退极化信道下的纠缠度;并分析了纠缠度随时间的变化。结果表明:在相位阻尼信道下不会出现纠缠猝死现象;在退极化信道下杂化纠缠态会经历纠缠猝死;纠缠度在某一特定的时间内衰减为零。     

两个失谐腔中两个原子的纠缠突然死亡

在两个腔都失谐的情况下,两个原子分别与两个光场耦合的模型中,研究了初始纠缠的两个原子出现了纠缠突然死亡现象的问题.从结果可以看出:两个原子的纠缠在任何情况下都呈现明显的周期性现象;两个原子的纠缠突然死亡不仅与两个腔的失谐量大小有关系,而且还与两个原子的初始纠缠度大小有关系,同时探讨了原子和场的两个耦合系数的比值大小对两个原子的纠缠突然死亡的影响.     

腔耦合双J-C模型中原子纠缠的猝灭和猝生

研究了腔间有耦合的双J-C模型中原子纠缠的动力学, 分析了腔间耦合系数A和原子的初态对原子纠缠的猝灭(ESD)和猝生(ESB)的影响. 通过对原子间共生纠缠度的数值分析发现, 当原子初态为第一类类Bell态时, 不会出现ESD和ESB, 腔间的耦合可使原子的纠缠加大, 并能使初态为分离态的原子产生纠缠. 当原子初态为第二类类Bell态时, A的大小可改变出现ESD与ESB的时间间隔, 或决定是否出现ESD, 但腔间的耦合不能使初态不纠缠的原子产生纠缠.     

原子纠缠的突然死亡与复苏

本文运用Ting Yuand J.H.Eberly〔1〕介绍的Λ函数理论和负纠缠理论研究了两个纠缠原子与真空场相互作用时原子纠缠随时间的演化,发现了原子纠缠会出现突然死亡和复苏的现象;讨论了负纠缠理论和Λ函数理论除有良好的对应之外,Λ小于0表示可分离混合态的意义是负纠缠理论和C函数理论所不能赋予的;初态对纠缠死亡等纠缠特性有很大影响。     

偶极相互作用对T-C模型中原子纠缠突然死亡的影响

求出了初态为x态时Tavis-Cummings模型中两个有偶极相互作用原子的共生纠缠度, 分析了偶极相互作用对纠缠的时间演化和纠缠突然死亡(ESD)的影响, 以及共生纠缠度与原子间相互作用能的关系. 结果表明, 偶极相互作用对原子间的纠缠和ESD有显著的影响, 会改变纠缠度的振荡周期和振幅, 使出现ESD的时间间隔和次数减少. 原子间的共生纠缠度与原子间相互作用能有着明显的对应关系, 这种关系与原子的初态有关.     

杂化纠缠系统的纠缠猝死研究

研究了一类杂化纠缠态在两种不同类型退相干信道下的纠缠动力学行为,以及退相干过程中出现的纠缠猝死现象.计算了相位阻尼信道和退极化信道下的纠缠度,并分析了纠缠度随时间的变化.结果表明在相位阻尼信道下不会出现纠缠猝死现象;在退极化信道下杂化纠缠态会经历纠缠猝死,纠缠度在某一特定的时间内衰减为零.     

高Q腔中Stark效应对两原子纠缠的影响

利用共生纠缠度标准,研究了存在Stark效应的情况下,两个纠缠二能级原子与相干光场相互作用的纠缠动力学.分析了Stark效应耦合系数对系统纠缠动力学的影响.结果表明: Stark效应的耦合系数对两原子间纠缠度的时间演化特性有着很大影响.当Stark效应耦合系数很小时,两个原子间纠缠度的时间演化特性呈现周期性纠缠和退纠缠现象;当Stark效应耦合系数很大时,原子间退纠缠现象消失,即原子始终保持在纠缠状态.     

非简并双光子Tavis-Cummings模型中的纠缠演化

研究了两对非相互作用、空间分离的原子在双模腔场作用下的三体和两体纠缠动力学行为。对非简并双光子Tavis-Cummings模型进行了研究,通过数值计算分析了纠缠初始状态、原子与腔场以及光纤模与腔场的耦合强度对纠缠的影响。结果表明:纠缠初始状态对原子间的纠缠有显著影响;较大的场和光纤模的耦合强度可以实现原子与原子间最大纠缠的转移;较大的原子与腔场耦合强度有助于两原子与腔场构成三体纠缠。