在外場輔助作用下制備光場糾纏相干態(tài)及腔量子電動力學(xué)的應(yīng)用.pdf

1、量子信息理論作為新興交叉的學(xué)科而誕生,無疑是量子力學(xué)的又一個輝煌成果,反過來也豐富了量子力學(xué)的研究內(nèi)容,有力地推動了量子理論的發(fā)展.量子信息技術(shù)可望成為21世紀(jì)的重要高新技術(shù),使信息科學(xué)從經(jīng)典時代躍向量子時代.量子信息的實現(xiàn)在理論上已不存在不可逾越的障礙,但要在技術(shù)上實現(xiàn)卻面臨著諸多困難.其中,如何有效地制備、傳遞和控制量子態(tài),特別是量子糾纏態(tài),便是對量子信息實際應(yīng)用的一大挑戰(zhàn).該論文專注于量子態(tài)的制備,尤其是量子糾纏態(tài)的制備這一課題.

2、該論文在理論上集中采用微腔量子電動力學(xué)(CQED)的方法,在外加的經(jīng)典強場直接與微腔中的二能級原子持續(xù)作用且經(jīng)典場與腔場簡并時,利用二能級原子與微腔場和外加經(jīng)典場的大失諧互作用,結(jié)合系統(tǒng)的初始態(tài)及互作用后對原子態(tài)選擇測量來制備光場的薛定諤貓態(tài)和量子糾纏態(tài),尤其是光場的糾纏相干態(tài).首先,我們討論了在外場輔助下利用多原子與單模腔場的大失諧互作用產(chǎn)生相干態(tài)和各種薛定諤貓態(tài);接著,分別研究在外場輔助下,多原子同時與雙模腔場和多原子依次與空間中分

3、立的兩個微腔的大失諧互作用來制備光場的糾纏相干態(tài);最后,我們提出一種在雙原子與單模腔場的非對稱互作用模型中實現(xiàn)原子-光子糾纏及消糾纏的方案.該文的主要創(chuàng)新之處在于:第一,以前無人討論過這種利用原子同時與微腔場和外加經(jīng)典驅(qū)動場的大失諧互作用制備量子態(tài)的模型,因此它是對該研究領(lǐng)域以往工作的推廣;第二,與CQED中傳統(tǒng)的大失諧互作用模型相比,該文模型在實驗上的實現(xiàn)不需要與調(diào)速管相連的受經(jīng)典場驅(qū)動的波導(dǎo)向腔中注入相干態(tài),而是使外場直接與微腔中的