雙原子系統(tǒng)中的量子關聯(lián)研究.pdf

1、在量子信息與量子計算領域中，量子糾纏是實現(xiàn)許多量子任務的一種重要的物理資源。隨著研究的進展，人們發(fā)現(xiàn)沒有量子糾纏的量子關聯(lián)也能被用來實現(xiàn)許多經(jīng)典資源無法完成的量子任務，因此量子關聯(lián)是更具一般性的量子資源，量子糾纏只是其中特殊的一類，即表征系統(tǒng)的非局域量子性關聯(lián)。本文將就雙原子系統(tǒng)中量子關聯(lián)動力學的問題進行研究，主要內容有:
　　 探討一個由單個孤立原子同一個處于理想光腔中的原子組成的雙原子系統(tǒng)，在分別考慮原子的偶極-偶極相互作用

2、，單模腔的非線性效應以及腔中原子受經(jīng)典外場驅動的情況下，研究這些相互作用和系統(tǒng)初態(tài)對兩原子之間量子失協(xié)的影響。結果表明，在系統(tǒng)中存在單模腔的非線性效應或腔中原子受到經(jīng)典外場驅動時，原子間的量子失協(xié)動力學與初態(tài)選取為關聯(lián)自旋Bell態(tài)還是反關聯(lián)自旋Bell態(tài)無關，而當考慮系統(tǒng)中存在原子的偶極-偶極相互作用時，原子間的量子失協(xié)會在不同類型的初態(tài)下表現(xiàn)出不同的動力學演化特征。同時，我們還對初始量子失協(xié)在各項相互作用影響下的保持機制進行了分析，

3、并在文中給出相應系統(tǒng)參數(shù)所需要滿足的條件。
　　 考慮腔的耗散效應，分別對孤立原子和處于耗散腔中的原子之間的量子失協(xié)，以及同時處于耗散腔中的兩原子之間的量子失協(xié)兩個模型進行研究，探討系統(tǒng)的初態(tài)以及環(huán)境效應對量子失協(xié)動力學的影響，并將量子失協(xié)和量子糾纏的動力學演化行為作對比分析。研究表明，對于孤立原子同耗散腔中的原子組成的雙原子系統(tǒng)，原子間的糾纏或量子失協(xié)與初態(tài)選取關聯(lián)自旋Bell態(tài)還是反關聯(lián)自旋Bell態(tài)無關。而對于耗散腔中兩原

4、子組成的雙原子系統(tǒng)，原子間的糾纏或量子失協(xié)與初態(tài)選取有關，在兩類初態(tài)下表現(xiàn)出不同的演化特性。當系統(tǒng)原子的初態(tài)為反關聯(lián)自旋Bell態(tài)時，系統(tǒng)糾纏或量子失協(xié)隨著時間的變化會趨于一個穩(wěn)定值，其大小與系統(tǒng)的初始糾纏度有關，初始糾纏度越小，穩(wěn)定值越大。當系統(tǒng)原子的初態(tài)為關聯(lián)自旋Bell態(tài)時，發(fā)現(xiàn)量子失協(xié)和糾纏動力學演化特性的異同與初態(tài)糾纏度有關;當初始糾纏度α在π/4到3π/4之間時，量子糾纏有“突然死亡”現(xiàn)象存在，而量子失協(xié)不會出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，但