利用腔QED技术控制传输任意两原子态

我们提出一个利用腔QED技术控制传输任意两原子态的方案.在此方案中,我们选择一个GHZ态和一个EPR对作为量子通道.在控制者的帮助下,发送者可以把量子信息传送给接收者.在传输过程中,两对原子分别与两个全同单模场相互作用,同时两对原子分别由两个全同经典场驱动.该方案对腔衰变和热场不敏感,并且传输成功的几率为1.     

一个传送原子纠缠态的新方案

本文提出一个通过原子和腔场相互作用传送未知原子纠缠态的新方案,并且成功概率为100%.在这个方案里,我们主要利用两个原子用来接受被传送的原子纠缠态以及一个双模腔作为量子通道.由于腔场的两个模具有不同的频率和正交极化,因此这两个模能够被区分,并且处于腔场的不同区域.原子和腔场通过J-C哈密顿量发生共振相互作用,当原子和其中一个模相互作用时,另外一个模不受影响.该方案既不需要贝尔态测量,也不需要任何操作重构纠缠初态.这个方案也可以推广到传送N个原子的纠缠态.     

传送两原子直积态的腔QED方案(英文)

本文提出一个基于原子和腔场共振相互作用传送未知原子直积态的腔QED方案,原子和腔场通过J-C哈密顿量发生共振相互作用.在这个方案里,我们只需要用两个原子接受被传送的原子态以及两个单模腔作为量子通道.该方案既不需要贝尔态测量,也不需要任何操作重构纠缠初态,并且传送成功的概率为100%.这个方案也可以推广到传送n个原子的直积态.     

利用双面腔制备n原子GHZ态

提出了一种利用双面腔制备多原子GHZ态的方法.当腔中囚禁原子处于特定态时,腔可能反射入射的单光子脉冲,也可能透射它.这个特性可以引起囚禁原子和输入腔肠的纠缠.数值模拟显示制备的多原子GHZ态具有很高的保真度和成功率.而且原子自发辐射等内禀噪声只对成功率有影响,而对保真度几乎没有影响.另外,对高Q腔和原子的L-D条件的不要求,提升了试验实现的可行性.     

基于两原子同时和腔场共振作用制备两原子纠缠态的腔QED方案(英文)

我们提出了一个将两个远离的原子制备成纠缠态的腔QED方案,该方案基于两个原子同时和一个腔场发生共振作用.在这个方案里,我们利用一个事先制备好的纠缠态将另外两个分离的原子制备成纠缠态.该方案仅包含两个原子和腔场的共振相互作用,不需要用腔场存储量子信息,并且原子和腔场作用时间极短.因此,我们的方案基于目前的腔QED技术是可以实现的.     

利用两能级原子与腔场的相互作用转移纠缠

分析了大失谐情况下一个两能级原子和相干态腔场相互作用的特点;讨论了利用两能级原子和相干态腔场相互作用制备纠缠相干态的方法;提出了一个关于纠缠相干态的纠缠转移的方案。在这个纠缠转移的方案里,通讯伙伴之间使用的量子信道是由两个振幅相同位相相反的相干态构成的纠缠态。通过使用两能级原子和腔肠相干态的相互作用和两模正交态测量并在经典信息的帮助下完成了三个通讯伙伴之间的纠缠转移。随着近来腔量子电动力学技术的发展,这个方案是能够被实行的。     

利用两能级原子与腔场相互作用实现纠缠压缩态的纠缠浓缩

根据大失谐条件下原子-腔场相互作用的特点,讨论了一个制备纠缠压缩态的方法,提出了一个利用两能级原子与腔场相互作用实现纠缠压缩态纠缠浓缩的方案。在这个方案中,两束具有相同振幅但有着 相位差的压缩光 和 构成的纠缠态光场被用来作为量子信道。通过利用两能级原子与腔场的相互作用以及两模正交态测量实现了这个纠缠浓缩的过程。结果表明：对于纠缠压缩态,无论其初始的纠缠是多么微弱,利用这种方法总有一定的几率可以从部分纠缠态中提取出最大纠缠态。     

远程制备双原子纠缠态

提出一种远程制备双原子纠缠态的方案,该方案基于两个原子与单模腔场的同时非共振相互作用.由于双粒子纠缠态比三粒子纠缠态容易制备,方案用两对双原子纠缠态作为量子通道.Alice 拥有的两个相同原子同时与一单模腔场非共振相互作用.Alice已知她要制备的纠缠态,她选择适当的相互作用时间、测量她所拥有的两个原子并通过经典通道通知Bob.Bob引入一个相同的辅助原子和一个单模腔场来实现方案.方案对腔场状态和腔损耗不敏感,基于当前的腔QED 技术,方案能在实验上实现.该方案有望在量子信息过程中有重要的应用价值.     

耗散环境下三原子之间稳定纠缠的量子反馈控制

研究利用基于量子跳跃的量子反馈控制来产生三个二能级原子之间稳定的纠缠.考虑三个二能级原子处于一个严重耗散的单模光腔中,分别讨论了反馈作用在一个原子上和反馈同时作用在三个原子上的情况.研究发现:当反馈作用在某个原子上时,基于量子跳跃的量子反馈能够保护另外两个原子的最大纠缠态.当反馈同时作用在三个原子上时,选择合适的参数可以得到两个基矢张开的无消相干子空间,并且利用量子轨迹蒙特卡罗波函数方法,得到一定初始条件下系统最终可以演化到这个子空间中三个原子之间的最大纠缠态.     

利用原子-腔场喇曼相互作用制备纠缠压缩真空态

提出了利用量子态腔场与原子的喇曼相互作用制备纠缠压缩真空态的方案.在该方案中,一个初始制备在基态的原子被依次送入几个初始制备在压缩真空态的微腔中.通过控制原子的运行速度,使原子与每一个腔具有相同的相互作用时间.当原子与腔场发生相互作用,原子与腔场产生纠缠之后,进行原子的测量.当原子被测量处于基态或激发态时,按照量子力学波包塌缩原理,腔场态将塌缩到相应的纠缠压缩真空态.对纠缠压缩真空态的纠缠性质也进行了简略的讨论.     

A simple scheme for implementing four-atom quantum dense coding in cavity QED

An experimentally feasible scheme for implementing four-atom quantum dense coding of an atom--cavity system is proposed. The cavity is only virtually excited and no quantum information will be transferred from the atoms to the cavity. Thus the scheme is insensitive to cavity decay and the thermal field. In the scheme, Alice can send faithfully 4 bits of classical information to Bob by sending two qubits. Generalized Bell states can be exactly distinguished by detecting the atomic state, and quantum dense coding can be realized in a simple way.     

Theoretical analysis of quantum game in cavity QED

Recent years, several ways of implementing quantum games in different physical systems have been presented. In this paper, we perform a theoretical analysis of an experimentally feasible way to implement a two player quantum game in cavity quantum electrodynamic(QED). In the scheme, the atoms interact simultaneously with a highly detuned cavity mode with the assistance of a classical field. So the scheme is insensitive to the influence from the cavity decay and the thermal field, and it does not require the cavity to remain in the vacuum state throughout the procedure.     

Robust scheme for implemention of quantum phase gates for two atoms

We propose a scheme for implementing conditional quantum phase gates for two four-state atoms trapped in a cavity. The two ground states of the atoms are coupled through two Raman processes induced by the cavity mode and two classical fields. Under certain conditions nonresonant Raman processes lead to two-atom coupling and can be used to produce conditional phase gates. The scheme is insensitive to cavity decay, thermal photons, and atomic spontaneous emission. The scheme does not require individual addressing of the atoms.     

Teleportation of a two-atom entangled state using a single EPR pair in cavity QED

We propose a scheme for teleporting a two-atom entangled state in cavity quantum electrodynamics (QED). In the scheme, we choose a single Einstein--Podolsky--Rosen (EPR) pair as the quantum channel which is shared by the sender and the receiver. By using the atom--cavity-field interaction and introducing an additional atom, we can teleport the two-atom entangled state successfully with a probability of 1.0. Moreover, we show that the scheme is insensitive to cavity decay and thermal field.     

利用非Bell基测量实现两粒子纠缠态的隐形传输

研究无Bell基测量的未知两粒子纠缠态的隐形传态方案。Alice需传送未知两原子纠缠态给Bob,以她和Bob的原子组成的最大纠缠GHZ态作为量子信道,通过两原子同时在一个强经典驱动场驱动下和一个单模腔场发生相互作用,产生态的演化,从而实现隐形传态。本方案可忽略腔场热作用和腔延迟作用的影响,传送成功的总几率为1。     

基于腔QED技术的量子信息的多方秘密共享

提出了一个基于腔QED技术的量子信息的多方秘密共享方案.该方案不受腔的衰减和热场的影响,并考虑了几种可能偷听下的安全性.     

Teleportation of atomic entangled states with a thermal cavity

We propose a most simple and experimentally feasible scheme for teleporting unknown atomic entangled states in driven cavity quantum electrodynamics (QED). In our scheme, the joint Bell-state measurement (BSM) is not required, and the successful probability can reach 1.0. Furthermore, the scheme is insensitive to the cavity decay and the thermal field.     

Quantum Information Splitting of an Arbitrary Three-Atom State by Using W-class States in Cavity QED

We demonstrate that four sets of W-class states can be used to realize the deterministic quantum information splitting of an arbitrary three-atom state in cavity QED. The scheme does not involve Bell-state measurement and is insensitive to both the cavity decay and the thermal field.     

外场驱动下腔QED中实现任意两原子态的隐形传送方案

提出了一种外场驱动下在腔QED中实现任意两原子态隐形传送的方案.在隐形传送的过程中.以两原子最大纠缠态作为量子通道,不用考虑腔场耗散和外界热场环境的影响.在传送过程中包含着对原子的Bell基测量,但不需要直接进行Bell基测量,而且最终能成功实现传送的几率为1.0.同时这种方案也可以用来传送未知的三原子GHZ态,传送的几率也为1.0.