利用超导量子相干装置一步制备W类纠缠态

鉴于一种新形式的W类纠缠态作为纠缠通道可以实现概率为100%的量子隐形传态和密集编码的特殊优势,我们提出一个基于超导量子相干装置在单模谐振腔中制备该W类纠缠态的方案。在这个方案里,只需利用超导量子相干装置和腔场发生共振相互作用,一步便可制备W类纠缠态。在目前的腔QED技术条件下, 该方案是可以实现的。     

纠缠相干态的制备

提出了一个利用单一的二能级原子和处于相干态的腔模来制备Bell型和簇型纠缠相干态的方案。并对这两种纠缠相干态进行了讨论。让一个单一的二能级原子和两个Remsey zones以及两个处于相干态的腔模相互作用,并通过原子测量,就可以在分离的腔中实现Bell型纠缠相干态的制备。通过增加Remsey zones 和腔模就可以制备簇型纠缠相干态。原子和每个腔模的相互作用时间均为 ,其中 是原子和腔的有效耦合常数。最后讨论了方案的实验上的可行性。     

纠缠原子对Tavis-Cummings模型中三体纠缠态纠缠量的影响

研究了一对纠缠的全同二能级原子在初始纠缠度不同时，与单模真空场相互作用的三体量子纠缠。结果表明：初始时刻两原子间纠缠度越大，体系的三体纠缠量震荡越激烈，达到最大纠缠量次数越多；并且随原子间耦合量大于原子与场的耦合量，三体纠缠量将会减小。     

高保真偏振EPR纠缠态的制备

通过优化参量下转换产生EPR(Einstein-Podolsky-Rosen)纠缠态的方案,采用符合计数和后选择方法,制备了高保真度的EPR偏振纠缠态.结果表明,EPR纠缠态的保真度达到近0.99,EPR纠缠对的量度达到3 500Hz,克服了纠缠态的保真度和量度不能同时提高的局限,为多光子纠缠态的制备和双光子量子通信提...     

双模纠缠相干态的von Neumann熵和纠缠

根据双模纠缠相干态的定义,研究了体系参数和von Neumann熵之间的关系。结果表明,参数μ、v和r对von Neumann熵有影响,当μ=-v且r较小时,体系的von Neumann熵较大,即体系中两个部分的量子纠缠度较大。     

用三粒子纠缠态和Bell态作量子信道实现非局域的态交换

提出一种用三粒子纠缠态和Bell态作量子信道对处于异地的两纠缠粒子对实现非局域的态交换的理论方案.该方案的特点是,两地之间还存在一位第三者,她作为监控人参与量子非局域操纵过程.特别地,当量子信道为部分纠缠态时,此人可矫正被非理想量子信道致畸的量子态.     

Bell态原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的纠缠特性

运用全量子理论和数值计算的方法,借助于Negativity研究了Bell态原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统中两个全同二能级原子之间的纠缠演化特性.分析了光场强度、光场纠缠度及原子间相互作用强度对纠缠的影响.结果表明:原子初态处于|β11〉时,两原子始终处于最大纠缠态;原子初态处于|β00〉时,两原子始终较长时间处于退纠缠状态;原子处在|β10〉时,增大双模光场的平均光子数可以明显增大两原子之间的纠缠度并保持较大的纠缠状态;原子初态处在|β01〉时,原子间的相互作用强度对双原子间纠缠度有较显著的非线性调制作用.     

一个特殊五粒子纠缠态的制备方案

实现不同的量子信息过程通常需要不同的纠缠态,一个特殊的五粒子纠缠态已被证明可用于量子隐形传态、量子态共享以及量子密集编码等多个量子信息过程.基于腔量子电动力学,提出此特殊五粒子纠缠态的制备方案.选择原子和腔场处于一定的初始态,让多个原子在腔场中发生相互作用,选择相互作用时间,通过经典的幺正变换实现将五个原子制备于特殊的纠缠态.整个制备过程中原子和腔场之间没有能量的交换,无需进行任何量子测量,这使得该方案在实验上更易实现.     

三维两粒子赤道纠缠态的概率远程制备

提出了一个概率远程制备三维两粒子赤道纠缠态的方案.在该方案中,用两个非最大三维两粒子纠缠态作为量子信道,通过三维两粒子的投影测量、引入辅助的三维单粒子并运用相应的幺正变换可实现量子态的几率远程制备.     

双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

运用解Schr(o)dinger方程和数值计算方法,研究了处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子偶极压缩特性.分析了原子体系的初态、双模纠缠相干光场的纠缠程度、初始光场的平均光子数以及两纠缠原子的相互作用强度对偶极压缩性质的影响.结果表明:若初始时刻原子处在Bell态|β00〉、|β01〉和β11〉时,不会出现偶极压缩效应.而处在Bell态|β10〉时在一定条件下可呈现原子偶极压缩效应,且偶极压缩效应与初始光场的平均光子数和双模纠缠相干光场的纠缠程度有关.     

泵浦波长对光子晶体光纤中飞秒脉冲压缩的影响

采用分布傅立叶方法数值模拟了飞秒光脉冲在光子晶体光纤反常色散区的非线性传输和压缩过程。计算和分析了不同泵浦波长对光子晶体光纤中超短脉冲传输和压缩的影响,结果表明,在相同初始脉冲峰值功率条件下,泵浦波长为1000nm的脉冲压缩因子和峰值功率最大,最佳光纤长度最短,但品质因子适中,并且随着初始峰值的增大,其压缩因子增长幅度最大。合理选择泵浦波长,有利于增强压缩效果,提高脉冲压缩质量和峰值功率,使得最佳光纤长度减小。     

V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的量子态保真度

研究了V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统的量子态保真度,运用数值计算的方法讨论了失谐量、双模光场的强度和原子分布角对量子信息保真度的影响.结果表明:原子的量子态保真度优于系统的或光场的量子态保真度,原子初始处于基态时,原子的保真度好于激发态或叠加态的情况;原子的保真度随着失谐量或双模光场强度的增大而增大;系统的和光场的保真度时间演化特性是相似的.失谐量、双模光场的强度和原子的分布角都对量子态保真度的时间演化曲线的频率有影响.     

GHZ类态原子体系与Fock态光场相互作用的动力学

采用求解Schr(o)dinger方程和数值计算的方法,研究了处于GHZ类态的三个全同二能级纠缠原子与Fock态光场相互作用的动力学特性,讨论了原子布居算符和光场的二阶相干度与三原子体系初始态的纠缠度、Fock态光场的光场强度的依赖关系.结果表明:系统处在非纠缠态,原子布居呈现出周期性的崩塌和回复现象,当光场为真空场时,出现真空Rabi振荡现象;随着光场的增强,原子布居的Rabi振荡频率增大.当系统处在纠缠态,随着纠缠度的增加,光子开始出现聚束效应,在最大纠缠态,聚束效应和反聚束效应交替出现,二阶关联函数的振荡幅度随着纠缠度的增强而增强.     

Kerr介质中双模纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩

研究了Kerr介质中双模纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应，结果表明：此压缩效应和双模纠缠相干光场的纠缠程度、Kerr介质与光场的耦合强度、失谐量及原子初态相关联。     

Fock空间中基于波色双模指数二次型算符的连续变量纠缠态的量子涨落特性

利用线性量子变换理论（LQTT）,导出在Fock空间中连续变量两体纠缠态的量子涨落计算的一般公式,并讨论此纠缠态的压缩特性。通过线性拟合的方法,得到当涨落度和纠缠熵分别出现极值时,态参数之间关系。结果显示当达到较大纠缠时,该态的压缩程度也较大,除此以外还得到了涨落度随参数和纠缠熵的变化关系。同时举例说明此公式在计算双模压缩真空态和单边双模压缩真空态的量子涨落中的应用。     

囚禁离子多体纠缠态的简单制备方案

提出了三种制备冷离子多体纠缠态的简单方案。第一个方案是关于GHZ态的制备,其只需要利用激光对所有离子进行一次集体驱动。第二个方案是制备对称的W态,W态的产生需要两步操作才能完成。第三个方案是研究簇态的制备,并讨论了利用两个小簇态合成一个大簇态的方法和过程,这种合成法可以增加大簇态的产生速度,从而可以减低实验中因退相干而产生的失真。以上三个方案都是利用振动态处于基态的多个离子与激光场的大失谐相互作用来实现的。与以前的方案相比,这些方案有以下四个优点：不需要离子的振动模来存储和传递信息;不需要单个地驱动这些离子;不受激光场的相位涨落的影响;需要相对少的操作步骤。