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腔QED系统中的量子纠缠

姜春蕾  
【摘要】:量子纠缠是量子力学最显著的特征之一。量子纠缠态作为一种量子信息处理的基本物理资源,被广泛地应用于量子计算、量子通信、量子隐形传态和量子密集编码等领域中。量子纠缠态的产生与操纵是量子纠缠研究的一个关键问题。在腔QED系统中制备与操纵纠缠态是一种简单而重要的方法。本文研究了利用腔QED系统实现量子纠缠态的制备与浓缩,即通过原子与腔场的相互作用制备最大纠缠态和浓缩非最大纠缠态;研究了纠缠原子与耗散腔场相互作用时原子纠缠度的演化特性。得到了一些有意义的结果: 第一章介绍了有关量子纠缠的基本理论,包括量子纠缠态的提出、量子纠缠态的定义、几种主要的量子纠缠态的度量方法、纠缠操纵和几类常见的纠缠态。 第二章介绍了在腔QED系统中制备原子-光子纠缠态的方法,提出了利用腔QED技术制备多原子-原子纠缠态的方案。 第三章提出了利用腔QED系统浓缩非最大纠缠态的方法。利用大失谐下原子与腔场的相互作用,实现了遥远纠缠原子的纠缠浓缩。对于相隔很近的纠缠原子的纠缠浓缩也提出了相应的方案。 第四章采用求解主方程的方法,研究了能量损耗腔中,两纠缠二能级原子与单模辐射场相互作用过程中原子的纠缠动力学。找到了不受能量损耗影响,能够实现纠缠放大和保存的方法。


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