光與原子相互作用過程中某些問題的研究.pdf

1、量子糾纏態(tài)是量子力學最顯著的特征之一，是量子信息領域一個非常重要的資源，它在量子信息處理中的量子隱形傳態(tài)、量子編碼及量子糾錯、量子密鑰分配和量子計算中具有重要應用。量子糾纏態(tài)度量也是人們研究的課題之一。近年來人們利用腔量子電動力學方法提出了多種兩粒子和多粒子糾纏的制備方案。很多人研究了各種模型中原子間糾纏的特性。光子的反聚束效應是光場的一種典型的非經(jīng)典效應，也是近年來光子統(tǒng)計中最引人注目的新現(xiàn)象之一。這種量子效應不僅在揭示光的量子本質方

2、面起著重要的作用，而且還在光通信、微弱信號檢測、人類視覺系統(tǒng)研究等方面有著潛在的應用前景，因此關于光子反聚束效應的理論研究，一直是量子光學領域的一個非常熱門的研究課題。近年來，很多理論模型中的光子反聚束效應都得到了廣泛的討論。 對于J-C、T-C模型中原子間的糾纏及光場的非經(jīng)典性質，已經(jīng)有了很多研究。在本文中，我們設計了另一新的模型：兩個初始時糾纏的原子(原子1、2)之一(原子2)和另一分離原子(原子3)在單模腔中與粒子數(shù)場發(fā)生

3、相互作用。我們主要研究了這一系統(tǒng)中原子糾纏的演化和光場的反聚束效應的有關問題。論文的主要內容包括下面三部分： 1.首先介紹了場和原子相互作用的兩個典型模型：J-C模型和T-C模型。然后介紹了非經(jīng)典光場和量子糾纏的有關知識。其次，還解釋了利用部分轉置矩陣負本征值來進行量子糾纏態(tài)度量的方法。 2.兩個初始時糾纏的原子(原子1、2)之一(原子2)和另一分離原子(原子3)在單模腔中與粒子數(shù)場發(fā)生相互作用，研究了這一體系中原子糾纏

4、的演化特性。利用部分轉置矩陣負本征值的方法，得出了糾纏度與初始時原子的狀態(tài)、粒子數(shù)光場中光子數(shù)目、原子與腔場偶極相互作用的耦合常數(shù)、原子間偶極-偶極相互作用強度等參量的大小有很強的關聯(lián)。 3.研究了上述系統(tǒng)中光場的反聚束效應。對二階相干度在不同光子數(shù)、原子1、2初始糾纏度、原子3初始態(tài)矢量中激發(fā)態(tài)系數(shù)情況下，隨時間演化的特性用圖形的形式給了出來。通過對圖形進行分析得出，隨著光子數(shù)的增多，光場的非經(jīng)典性質明顯增強；在光子數(shù)為零時，