腔场损耗对原子——场耦合系统中量子非局域性及量子态纯度的影响

摘要

量子态的非局域性和纯度不仅是量子力学的两个基本的特征,而且在量子信息科学中具有重要的意义.该文研究了光场初态和热库性质对原子-场耦合系统量子非局域性的影响,分别讨论了腔场初始处于压缩真空态和压缩相干态两种情形.结果表明,如果腔场无损耗且处于真空库,则量子态周期性地显现出一定的非局域性;如果考虑到腔场的损耗和热库的平均光子数,那么,量子态将会丧失它初始的非局域性,初始量子非局域性丧失的速度与初始腔场的幅度、腔的衰减系数以及热库的平均光子数有关,场越强、平均光子数和衰减系数越大,量子非局域性丧失得就越快.我们还讨论了原子、场和系统的线性熵随时间的演化情况.结果表明,在忽略腔损耗和热库的平均光子数时,原子和场的线性熵有周期性的变化,在没有纠缠的时刻,值为0,此时的周期与Bell函数相同,而系统的线性熵在任何时刻都为0;如果考虑到腔场的损耗和热库的平均光子数,原子和场的线性熵有局部的最大值和最小值,它们之间的差距随时间逐渐减小,趋向一个渐进值.

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

第二章基础理论简介

§2.1 EPR佯谬

§2.2 Bell不等式

§2.3 CHSH不等式及其最大破坏

§2.4量子非局域性的检测

§2.5部分熵和线性熵

§2.5.1部分熵

§2.5.2线性熵

第三章腔场损耗对原子一场耦合系统中量子非局域性的影响

§3.1研究模型

§3.2研究方法

§3.3研究结果及讨论

§3.3.1压缩真空态

§3.3.2压缩相干态

§3.4小结

第四章原子一场耦合系统的线性熵探讨

§4.1研究方法

§4.2研究结果与讨论

第五章总结与展望

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢