论文部分内容阅读
量子纠缠不仅对理解量子力学的基本概念有重要意义,而且对量子信息处理和量子通信科学来说是一种重要的信息“资源”.光与物质相互作用系统是可以产生量子纠缠现象的典型系统,所以对光与物质相互作用系统量子纠缠特性的研究受到人们的关注.本文利用全量子理论,研究了纠缠双原子与几种典型光场相互作用系统的量子纠缠特性,主要内容包括以下几个方面:
第一章:简要介绍了量子纠缠及其度量的基本理论。
第二章:研究了纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的量子纠缠特性,分别讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量和耦合系数比值对系统场熵和原子相对熵演化的影响.结果表明:两原子间纠缠度随时间演化规律和场一原子纠缠度演化规律几乎相反;随着相干态振幅参量增大或光场压缩参量减小,在一定时域内,两原子处于稳定的纠缠态,同时原子一原子平均纠缠度值增大,而场一原子平均纠缠度值减小;耦合系数比值的增大会减弱原子与场之间的作用,使两原子始终处于最大纠缠态。
第三章:研究了运动纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.结果指出:随着相干态振幅参量的增大,原子与光场的纠缠度逐渐减小;而随着压缩参量的增大,原子与光场的纠缠度逐渐增大。
第四章:研究了运动纠缠双原子与薛定谔猫态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了光场强度、相干态间的相位角、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.结果显示:当场强较弱时,奇相干态光场与运动原子的纠缠度最大,而偶相干态光场与运动原子的纠缠度最小,Yurke-Stoler相干态光场与运动原子的纠缠度值介于中间;当场强足够大时,分别处于Yurke-Stoler相干态,奇相干态和偶相干态的光场与运动原子的纠缠度相等,场熵演化特性相同。
第五章:研究了处于Bell态的两个全同运动二能级原子与相干态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了双原子体系的初态、光场强度、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.当双原子体系的初态为|β11>时,场熵不随时间变化,恒为零,场与原子始终处于非纠缠态;初态为|β00>、|β10>或|β01>时,场熵随时间周期性演化,场与原子出现周期性的量子纠缠.随着场强的增大,初态为|β01>的原子体系与光场的纠缠度逐渐增大,而初态为|β00>和|β10>的原子体系与光场的纠缠度逐渐减小;其中初态为|β10>的原子体系与光场的纠缠度值最为敏感地依赖于初始光场的强度。
在第三章、第四章和第五章中均考虑了原子的运动,并与静止时的情况进行了比较.发现原子运动将导致场熵演化具有严格的周期性;当原子运动速度增大或场模结构参数增大时,场熵的演化周期将缩短,并且场与原子的纠缠度值逐渐减小。