偶極相互作用下雙原子系統(tǒng)的內(nèi)稟消相干特性.pdf

1、在量子信息處理過(guò)程中,由于消相干導(dǎo)致了量子信息的丟失,克服它成了我們的主要障礙.怎樣保持量子系統(tǒng)的相干性,減少或消除量子消相干已成為研究的熱點(diǎn).自從Milburn提出一個(gè)簡(jiǎn)單的內(nèi)稟消相干模型后,給出了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)量子力學(xué)的簡(jiǎn)單修正,很好地解釋了宏觀物體相干性消失的現(xiàn)象,是對(duì)量子力學(xué)運(yùn)用于宏觀尺度上的有益探索,研究系統(tǒng)中的內(nèi)稟消相干對(duì)深入認(rèn)識(shí)量子相干性的特性有較大的物理意義.
　　本文利用Milburn方程和相關(guān)的形成糾纏度(concur

2、rence)理論計(jì)算了雙原子系統(tǒng)的糾纏度,并通過(guò)繪制糾纏度演化圖像,討論了糾纏度隨時(shí)間的振蕩情況,研究了偶極-偶極相互作用存在下的雙原子系統(tǒng)的內(nèi)稟消相干特性.首先,我們研究了在一個(gè)雙原子系統(tǒng)中原子間存在偶極-偶極相互作用的情況.通過(guò)對(duì)系統(tǒng)糾纏度所呈現(xiàn)出的現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論,結(jié)果表明:偶極-偶極相互作用確實(shí)影響系統(tǒng)的糾纏度.在Ω<1的區(qū)域中,糾纏度存在最大值.此時(shí),相應(yīng)的Ω的取值為最佳取值,因?yàn)樗梢愿玫匾种苾?nèi)稟消相干.對(duì)于不同的消相干

3、參數(shù)γ,我們可以相應(yīng)地找到Ω的最佳值.所以,通過(guò)適當(dāng)?shù)倪x擇偶極-偶極相互作用的耦合常數(shù)Ω可以提高系統(tǒng)的糾纏度,從而可以更好地抑制內(nèi)稟消相干的作用.同時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)一個(gè)特殊的現(xiàn)象.無(wú)論γ多大,在Ω=1時(shí),系統(tǒng)的糾纏度上升緩慢且糾纏度值無(wú)法突破0.71.然后,我們進(jìn)一步研究了在Kerr介質(zhì)環(huán)境中,偶極-偶極相互作用存在前提下的雙原子系統(tǒng)的情況.通過(guò)對(duì)糾纏度現(xiàn)象的分析和討論,結(jié)果表明:通過(guò)適當(dāng)選取Kerr介質(zhì)的非線性耦合常數(shù)χ可以更好地提高系統(tǒng)

4、的糾纏度,從而有效地抑制內(nèi)稟消相干的作用.在偶極-偶極相互作用存在的前提下，Kerr介質(zhì)成周期性影響系統(tǒng)的糾纏度.并且,從穩(wěn)態(tài)公式進(jìn)一步看出,在削減糾纏度的穩(wěn)態(tài)值方面,Ω和χ的影響是對(duì)稱的,即Ω=χ.此時(shí)雙原子系統(tǒng)的糾纏度不僅可以克服穩(wěn)態(tài)值減小的弊端還以得到提高.并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)Ω=χ=0.7時(shí),系統(tǒng)的糾纏度出現(xiàn)較大周期的振蕩.這個(gè)大周期的振蕩延長(zhǎng)了相干時(shí)間,有效地抑制了內(nèi)稟消相干的作用.隨著Ω和χ取值的不同,設(shè)χ/Ω=Λ,我們發(fā)現(xiàn)倍數(shù)Λ成周