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两个二能级原子的纠缠猝死

陈丽  
【摘要】: 纠缠作为区别量子世界和经典世界的一个基本性质,已成为量子计算和量子信息处理的重要资源.然而,实际的量子系统不可避免地要受到环境的影响,从而导致系统发生退纠缠.最近,理论和实验研究发现系统在演化的过程中会出现纠缠猝死现象.因此,如何提高系统的纠缠度以及如何操控纠缠态是目前量子信息研究中最基本并且亟待解决的问题. 本文着重研究了腔量子电动力学中两个二能级原子的纠缠动力学,并针对如何削弱纠缠猝死现象这一问题进行了讨论.主要研究内容如下: (1)在Tavis-Cummings模型中,当系统处于不同的三体纠缠W类态时,我们利用形成纠缠度量方法,分别研究了偶极相互作用和失谐量对两原子纠缠度的影响.研究结果表明两原子间的偶极相互作用以及原子和腔的失谐量均能增强两原子的纠缠度,削弱所谓的纠缠猝死效应. (2)在两种不同的初始Bell类态下,我们借助负性纠缠度量方法,研究了在强驱动场作用下,通过双光子过程与单模腔场发生非共振耦合的两原子纠缠动力学.我们发现在两种情况下纠缠猝死均可能发生,然而,此纠缠猝死效应可以通过调解原子与腔的失谐量来控制.此外,我们也找到了一个原子的无消相干子空间. (3)在两个单模腔构成的耦合腔系统中,利用形成纠缠度量方法,我们研究了处于两种不同的初始Bell类态下两个原子的纠缠动力学.研究结果表明适当地调节两个腔之间光子的跳跃强度也可以提高原子的纠缠度,消除纠缠猝死现象.


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