利用量子庫構(gòu)建原子與光場壓縮算符的研究.pdf

1、壓縮純屬量子效應，是海森堡測不準原理的直接結(jié)果。量子壓縮用于精度測量、引力波探測、改善光譜敏感性、增強光學通信中信噪比等。產(chǎn)生壓縮態(tài)的方式之一就是利用壓縮算符。在這篇論文中，我們主要利用量子庫構(gòu)建原子與光場壓縮算符。壓縮與糾纏有著緊密的關聯(lián)。糾纏是存在于兩體或多體系統(tǒng)的子系統(tǒng)之間的一種非經(jīng)典的關聯(lián)。量子糾纏作為一種重要的資源，在量子信息處理和量子通信中起著重要的作用。
　　首先，類比于光場，在Holstein-Primakoff表

2、象中原子系綜的等效玻色?？杀恢苽涞蕉嗄嚎s態(tài)、多體連續(xù)變量團簇態(tài)和Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)糾纏態(tài)。我們的方案利用了串聯(lián)光腔，每個光腔中放置一個原子系綜。通過穩(wěn)定的原子基態(tài)之間的拉曼躍遷，原子與腔場、激光場相互作用。鑒于原子基態(tài)具有長壽命，原子系綜用作量子網(wǎng)絡的節(jié)點，原子系綜的團簇糾纏態(tài)應用于單向量子計算機，而GHZ糾纏態(tài)應用于量子通訊。
　　接著，我們表明，通過設計一個原子-腔庫，可獲得原子

3、系綜和光場的混合系統(tǒng)的雙模壓縮和糾纏態(tài)，其中原子系綜與光場之間不發(fā)生直接的相互作用。本質(zhì)的機制是基于系統(tǒng)與庫之間的雙模壓縮相互作用和分束器相互作用的結(jié)合效應。庫機制對于量子網(wǎng)絡是重要的，因為在量子網(wǎng)絡中該庫機制為沒有直接相互作用的定域的基于物質(zhì)的記憶和光學量子信息載體提供分界面。
　　最后，在電磁誘導透明系統(tǒng)中，與腔的壽命相比，原子具有長壽命相干，并與激光場非絕熱地相互作用。我們表明，由于非絕熱效應，強度和強度差的高頻起伏被壓縮至