腔QED中量子糾纏和量子信息轉(zhuǎn)移問題的研究.pdf

1、量子糾纏是量子力學(xué)的奇妙特性之一，是存在于多子系復(fù)合量子系統(tǒng)中的一種奇特現(xiàn)象。對(duì)它的研究不僅能夠驗(yàn)證量子理論，而且對(duì)量子信息學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都有著極大的推動(dòng)運(yùn)用。 腔量子電動(dòng)力學(xué)(腔QED)是原子物理與量子光學(xué)的交叉研究領(lǐng)域。它主要研究原子與特定邊界條件下量子化光場(chǎng)的相互作用。對(duì)其研究能夠揭示特殊條件下光與物質(zhì)相互作用豐富的物理現(xiàn)象及其內(nèi)在本質(zhì)，并且在近年來興起的量子信息領(lǐng)域內(nèi)，腔QED方案被認(rèn)為是最有效的量子信息方案之一。

2、 本文在腔QED系統(tǒng)內(nèi)，就有關(guān)量子糾纏在量子光學(xué)和量子信息應(yīng)用的一些問題做了一系列研究，論文的主要內(nèi)容包括下面三部分：1.研究了初始處于EPR態(tài)的兩個(gè)二能級(jí)原子，將其中一個(gè)原子與腔場(chǎng)進(jìn)行相互作用后做選擇性測(cè)量，考察對(duì)另一個(gè)原子量子性質(zhì)的影響。結(jié)果表明通過選擇合適的腔場(chǎng)初始狀態(tài)和演化時(shí)間，可控制腔外原子的偶極矩壓縮效應(yīng)。 2.研究了一對(duì)糾纏的二能級(jí)原子之一與單模真空腔場(chǎng)發(fā)生共振相互作用過程中，三體糾纏及三體中兩兩糾纏的演化特性

3、。研究得出：通過選擇不同的演化時(shí)間，對(duì)這個(gè)三體系統(tǒng)的其中之一做選擇性測(cè)量，可調(diào)節(jié)另外兩體的糾纏狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)糾纏純化；在不做測(cè)量時(shí)，該體系糾纏都呈現(xiàn)周期性的振蕩，特別是，通過選擇合適的初始狀態(tài)和演化時(shí)間可生成強(qiáng)壯糾纏態(tài)——W糾纏態(tài)，在特定演化時(shí)刻，可使兩糾纏原子的糾纏信息完全轉(zhuǎn)化到腔外原子和腔場(chǎng)中去。 3.利用二能級(jí)原子與腔場(chǎng)的大失諧相互作用Jaynes-Cummings(J-C)模型，提出了一種量子信息的轉(zhuǎn)移方案。分別實(shí)現(xiàn)了單原子