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π脉冲影响下高Q值腔中有时序差的二能级原子的操控与信息传递

胡峰  
【摘要】: Jaynes-Cumming模型是经典的用以描述原子与腔中光场相互作用的模型。腔中的光子、原子作为量子信息中的信息载体,在相互作用过程中,所携带的信息随时间不断演化,实现量子信息比特的制备、操纵和传输。本文中,我们简要介绍一下Haroche研究小组的微腔-Rydberg原子实验,并利用J-C模型来讨论微腔中原子与光场的相互作用时候加入π脉冲影响和包括系统耗散的情况下系统的暂态演化过程。采用数值计算的方法,我们求解其演化的主方程,求原子矩阵元的微分方程组,直观的给出了原子矩阵元随时间演化的曲线。并且通过讨论不同场下有时序差输入的原子和π脉冲对原子所携带的信息的影响。我们发现介观场下原子的演化比较相似,在π脉冲作用下,第二个原子能够克服第一个原子与腔场相互作用后场的改变所引起的抖动,有利于信息的保真;在弱场下,第一个原子与腔场相互作用和π脉冲的注入对于第二个原子的演化与信息传递产生重要的影响,π脉冲可以控制信息的传递,这对于量子信息的研究有着非常重要的作用。


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