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《曲阜师范大学》 2006年
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内禀退相干下光与原子相互作用系统的研究

谭霞  
【摘要】:量子信息学作为一门新兴学科,以量子计算机和量子通信为主要内容日益发展起来。量子信息学以量子位作为信息载体,按照量子力学原理进行计算或操作,从而使量子信息学比经典信息学更具有优越性。 随着量子算法的提出和量子编码的实现,量子计算机的研究越来越受到人们的重视。量子计算利用了量子力学的本质特性——量子叠加性和相干性原理,来完成经典计算机所不能完成的大型计算,但是量子计算的实现还存在很大的困难,因为量子计算利用了量子力学中态的相干性,量子系统始终与环境存在耦合,不能将系统与环境完全隔离开来,要保持量子态的相干性并不容易,这一直是人们研究的课题之一。其中,Milburn提出了一个简单的内禀退相干模型,给出了对标准量子力学的简单修正。本文正是在此理论的基础上,通过求解系统的Milburn方程,研究了两能级原子与双模SU(1,1)相干态光场发生相互作用系统中,如下几个方面的问题: (1)研究了原子与场的纠缠及双模SU(1,1)相干态场的模间纠缠随时间的演化问题,讨论了内禀退相干、双模光子数差等对纠缠度的影响。结果表明,存在内禀退相干时,随着时间的演化,场一原子纠缠逐渐减小到一个确定值,而模间纠缠逐渐增大到一个确定值,两者演化的最终值只取决于双模光子数差和平均光子数,而与内禀退相干因子无关。 (2)分析了内禀退相干、双模光子数差和平均光子数对SU(1,1)相干态光场量子统计性质的影响。结果表明,内禀退相干增强了光场两模的聚束效应和模间相关程度,并使第一模始终处于亚泊松分布;存在内禀退相干时,场的二阶相干度仍具有明显的崩塌一回复现象,随着时间的演化,光场第一模处于亚泊松分布,光子呈现反聚束效应,光场两模间呈正相关,且为非经典相关,而在大部分时间区域,光场第二模处于泊松分布,光子呈现聚束效应:双模光子数差和平均光子数对量子统计性质也都有非常显著的影响。 (3)分析了内禀退相干、双模光子数差和平均光子数对原子布居数反转的影响。结果表明,双模光子数差不为零时,原子布居数反转具有明显的崩塌和回复现象;当平均光子数减小时,崩塌和回复现象将逐渐消失;存在内禀退相干时,仍存在崩塌和回复现象,但随着时间的演化,Rabi振荡的包
【学位授予单位】:曲阜师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O431.2

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 司坤;光场量子态的性质及其耗散研究[D];西南交通大学;2011年
【参考文献】
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1 田永红,彭金生;两个原子与双模腔场多光子相互作用过程中光场的相位性质[J];光学学报;2000年05期
2 黄春佳,厉江帆,周明;双模压缩真空场与二能级原子相互作用系统中光场的压缩特性[J];光学学报;2001年08期
3 郑小虎,曹卓良;克尔介质中纠缠光与三能级原子作用的光子统计[J];光学学报;2005年03期
4 陈爱喜,金丽霞,詹志明;与运动二能级原子作用的双模光场的量子特性[J];光子学报;2003年05期
【共引文献】
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3 颜辉;;Cauchy-Schwartz不等式与时间纠缠判据[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 臧学平;方曙东;汪贤才;;光场与运动二能级原子相互作用系统的原子算符压缩[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年02期
5 吴卫锋;汪贤才;;真空场与运动原子相互作用的原子压缩效应[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年01期
6 郭淑梅;;玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用中光场的量子特性[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2009年01期
7 万琳,刘三秋;非旋波近似下两个原子与场模型中的聚束与反聚束效应[J];江西师范大学学报(自然科学版);2001年02期
8 陈莹,席小玲,聂义友,熊小华;强场与级联型三能级原子相互作用中的光子统计演化[J];江西师范大学学报(自然科学版);2002年01期
9 刘素梅,刘三秋;非旋波近似下受激三能级原子粒子布居几率的演化[J];江西师范大学学报(自然科学版);2002年04期
10 郭琴,章冬英,袁文,桑明煌,刘三秋;克尔介质中“耦合双原子-相干态光场”系统的光场相位概率分布[J];江西师范大学学报(自然科学版);2005年02期
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1 郝向英;半导体量子阱中量子相干效应及其应用的理论研究[D];华中科技大学;2010年
2 王志平;非线性介质中光学现象的量子调控[D];中国科学技术大学;2011年
3 谢钦;广义双Jaynes-Cummings模型的纠缠动力学[D];湖南师范大学;2011年
4 彭勇刚;单量子体系发射光子计数统计的产生函数方法[D];山东大学;2011年
5 司坤;光场量子态的性质及其耗散研究[D];西南交通大学;2011年
6 赵春健;单模腔及耗散环境中二能级系统量子动力学研究[D];上海交通大学;2011年
7 马晓欣;基于光纤自发四波混频的关联光子对产生及应用的理论和实验研究[D];天津大学;2012年
8 何军;远失谐微型光学偶极阱中单原子的俘获和操控[D];山西大学;2011年
9 张雪;动态Casimir效应的研究[D];东北师范大学;2011年
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【同被引文献】
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3 杨奎三;夏云杰;;双模腔场中两Λ型三能级原子的纠缠演化[J];光电子.激光;2007年07期
4 刘王云;杨志勇;安毓英;;单模真空场-耦合双原子系统的量子场熵演化特性[J];光电子.激光;2007年09期
5 陈爱喜,张增常;高Q Kerr介质腔中二项式光场与原子相互作用[J];光子学报;2003年10期
6 蔡新华;聂建军;郭杰荣;;单光子纠缠态的纠缠转移和量子隐形传态(英文)[J];光子学报;2006年05期
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8 陈美锋;马宋设;;通过Raman相互作用隐形传送未知多原子纠缠态(英文)[J];光子学报;2007年06期
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8 梅迪;基于非最大纠缠态的量子通讯理论的研究[D];大连理工大学;2008年
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10 胡利云;量子退相干的纠缠态表象方法论[D];上海交通大学;2009年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 司坤;光场量子态的性质及其耗散研究[D];西南交通大学;2011年
【二级参考文献】
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1 罗耕贤,郭光灿;压缩态J-C模中的崩坍-复原现象[J];光学学报;1990年01期
2 周鹏,彭金生;多光子Jaynes-Cummings模型的演化[J];光学学报;1990年09期
3 李高翔,彭金生;失谐量对双光子J-C模型中光场位相扩散及频率漂移的影响[J];光学学报;1993年02期
4 宋同强,王文正,冯健;对数态Tavis-Cummings模型中辐射场的非经典性[J];光学学报;1993年12期
5 刘友文,陈昌远;叠加q-相干态的量子统计性质[J];光学学报;1999年11期
6 黄春佳,厉江帆,周明;双模压缩真空场与二能级原子相互作用系统中光场的压缩特性[J];光学学报;2001年08期
7 刘惠恩,方卯发,贾兆平;类克尔媒质中多光子J-C模型场的反聚束效应[J];光学学报;1994年07期
8 宋同强,冯健,王文正;原子间仍极相互作用对辐射场非经典性的影响[J];光学学报;1994年07期
9 张智明,何林生;两个原子与双模腔场的多光子相互作用:场和原子的动力学性质[J];光学学报;1996年09期
10 王继锁,孙长勇,赵铭健;偶奇qs相干态的非经典特性[J];光学学报;1997年03期
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9 张立辉,王岚,黄翔,李高翔;Kerr介质对双模光场压缩效应的影响[J];华中师范大学学报(自然科学版);2002年01期
10 田永红,韩立波,彭金生;与两个非等同的二能级原子相互作用的SU(1,1)相干态场的非经典性质[J];光电子.激光;1999年06期
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