雙原子系統(tǒng)中的量子關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、在量子信息與量子計(jì)算領(lǐng)域中，量子糾纏是實(shí)現(xiàn)許多量子任務(wù)的一種重要的物理資源。隨著研究的進(jìn)展，人們發(fā)現(xiàn)沒有量子糾纏的量子關(guān)聯(lián)也能被用來(lái)實(shí)現(xiàn)許多經(jīng)典資源無(wú)法完成的量子任務(wù)，因此量子關(guān)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(guān)聯(lián)。本文將就雙原子系統(tǒng)中量子關(guān)聯(lián)動(dòng)力學(xué)的問(wèn)題進(jìn)行研究，主要內(nèi)容有:
　　 探討一個(gè)由單個(gè)孤立原子同一個(gè)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(yīng)以及腔中原子受經(jīng)典外場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的情況下，研究這些相互作用和系統(tǒng)初態(tài)對(duì)兩原子之間量子失協(xié)的影響。結(jié)果表明，在系統(tǒng)中存在單模腔的非線性效應(yīng)或腔中原子受到經(jīng)典外場(chǎng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，原子間的量子失協(xié)動(dòng)力學(xué)與初態(tài)選取為關(guān)聯(lián)自旋Bell態(tài)還是反關(guān)聯(lián)自旋Bell態(tài)無(wú)關(guān)，而當(dāng)考慮系統(tǒng)中存在原子的偶極-偶極相互作用時(shí)，原子間的量子失協(xié)會(huì)在不同類型的初態(tài)下表現(xiàn)出不同的動(dòng)力學(xué)演化特征。同時(shí)，我們還對(duì)初始量子失協(xié)在各項(xiàng)相互作用影響下的保持機(jī)制進(jìn)行了分析，

3、并在文中給出相應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)所需要滿足的條件。
　　 考慮腔的耗散效應(yīng)，分別對(duì)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(shí)處于耗散腔中的兩原子之間的量子失協(xié)兩個(gè)模型進(jìn)行研究，探討系統(tǒng)的初態(tài)以及環(huán)境效應(yīng)對(duì)量子失協(xié)動(dòng)力學(xué)的影響，并將量子失協(xié)和量子糾纏的動(dòng)力學(xué)演化行為作對(duì)比分析。研究表明，對(duì)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(guān)聯(lián)自旋Bell態(tài)還是反關(guān)聯(lián)自旋Bell態(tài)無(wú)關(guān)。而對(duì)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(guān)，在兩類初態(tài)下表現(xiàn)出不同的演化特性。當(dāng)系統(tǒng)原子的初態(tài)為反關(guān)聯(lián)自旋Bell態(tài)時(shí)，系統(tǒng)糾纏或量子失協(xié)隨著時(shí)間的變化會(huì)趨于一個(gè)穩(wěn)定值，其大小與系統(tǒng)的初始糾纏度有關(guān)，初始糾纏度越小，穩(wěn)定值越大。當(dāng)系統(tǒng)原子的初態(tài)為關(guān)聯(lián)自旋Bell態(tài)時(shí)，發(fā)現(xiàn)量子失協(xié)和糾纏動(dòng)力學(xué)演化特性的異同與初態(tài)糾纏度有關(guān);當(dāng)初始糾纏度α在π/4到3π/4之間時(shí)，量子糾纏有“突然死亡”現(xiàn)象存在，而量子失協(xié)不會(huì)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，但