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稀薄里德伯原子气体中的两体纠缠

张秦榕 王彬彬 张孟龙 严冬

稀薄里德伯原子气体中的两体纠缠

张秦榕, 王彬彬, 张孟龙, 严冬
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  • 量子纠缠是量子信息处理和量子计算中不可或缺的物理资源,制备稳定可操控的量子纠缠是研究的热点之一.里德伯原子具有不同于普通中性原子的特点,长寿命和原子之间强烈的偶极相互作用,使得它成为量子信息处理和量子计算的最优候选者.本文在稀薄里德伯原子气体中,构建了空间四面体排布的里德伯原子模型(空间等距的四个原子模型),通过数值求解主方程来研究两体纠缠和里德伯激发的稳态和瞬态动力学性质,发现偶极阻塞机制下的量子纠缠最大,其他满足反偶极阻塞条件的高阶激发引起的纠缠较小,进而从理论上分析了这两种机制下量子纠缠的物理实质.
      通信作者: 严冬, ydbest@126.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11204019)、吉林省教育厅自然科学基金(批准号:2016287)和博士后基金(批准号:2015M570260)资助的课题.
    [1]

    Gallagher T F 1994 Rydberg Atoms (Cambridge: Cambridge University Press)

    [2]

    Saffman M, Walker T G, Mlmer K 2010 Rev. Mod. Phys. 82 2313

    [3]

    Comparat D, Pillet P 2010 J. Opt. Soc. Am. B 27 A208

    [4]

    Jaksch D, Cirac J I, Zoller P, Rolston S L, Ct R, Lukin M D 2000 Phys. Rev. Lett. 85 2208

    [5]

    Lukin M D, Fleischhauer M, Ct R, Duan L M, Jaksch D, Cirac J I, Zoller P 2001 Phys. Rev. Lett. 87 037901

    [6]

    Tong D, Farooqi S M, Stanojevic J, Krishnan S, Zhang Y P, Ct R, Eyler E E, Gould P L 2004 Phys. Rev. Lett. 93 063001

    [7]

    Porras D, Cirac J I 2008 Phys. Rev. A 78 053816

    [8]

    Pedersen L H, Mlmer K 2009 Phys. Rev. A 79 012320

    [9]

    Gorniaczyk H, Tresp C, Schmidt J, Fedder H, Hofferberth S 2014 Phys. Rev. Lett. 113 053601

    [10]

    Tiarks D, Baur S, Schneider K, Drr S, Rempe G 2014 Phys. Rev. Lett. 113 053602

    [11]

    Pritchard J D, Maxwell D, Gauguet A, Weatherill K J, Jones M P A, Adams C S 2010 Phys. Rev. Lett. 105 193603

    [12]

    Vogt T, Viteau M, Zhao J, Chotia A, Comparat D, Pillet P 2006 Phys. Rev. Lett. 97 083003

    [13]

    Ye S, Zhang X, Dunning F B, Yoshida S, Hiller M, Burgdrfer J 2014 Phys. Rev. A 90 013401

    [14]

    Labuhn H, Barredo D, Ravets S, de Lsleuc S, Macr T, Lahaye T, Browaeys A 2016 Nature 534 667

    [15]

    Gillet J, Agarwal G S, Bastin T 2010 Phys. Rev. A 81 013837

    [16]

    Fan C H, Yan D, Liu Y M, Wu J H 2017 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 50 115501

    [17]

    Lee T E, Hffner H, Cross M C 2011 Phys. Rev. A 84 031402

    [18]

    Lee T E, Hffner H, Cross M C 2012 Phys. Rev. Lett. 108 023602

    [19]

    ibali N, Wade C G, Adams C S, Weatherill K J, Pohl T 2016 Phys. Rev. A 94 011401

    [20]

    Dauphin A, Mller M, Martin-Delgado M A 2016 Phys. Rev. A 93 043611

    [21]

    Petrosyan D, Otterbach J, Fleischhauer M 2011 Phys. Rev. Lett. 107 213601

    [22]

    Yan D, Liu Y M, Bao Q Q, Fu C B, Wu J H 2012 Phys. Rev. A 86 023828

    [23]

    Grttner M, Whitlock S, Schnleber D W, Evers J 2014 Phys. Rev. Lett. 113 233002

    [24]

    Carmele A, Vogell B, Stannigel K, Zoller P 2014 New J. Phys. 16 063042

    [25]

    Weber T M, Hning M, Niederprm T, Manthey T, Thomas O, Guarrera V, Fleischhauer M, Barontini G, Ott H 2015 Nat. Phys. 11 157

    [26]

    Zeiher J, Schau P, Hild S, Macr T, Bloch I, Gross C 2015 Phys. Rev. X 5 031015

    [27]

    Liu Y M, Tian X D, Wang X, Yan D, Wu J H 2016 Opt. Lett. 41 408

    [28]

    Ates C, Pohl T, Pattard T, Rost J M 2007 Phys. Rev. A 76 013413

    [29]

    Hill S, Wootters W K 1997 Phys. Rev. Lett. 78 5022

    [30]

    Wootters W K 1998 Phys. Rev. Lett. 80 2245

    [31]

    Yan D, Song L J 2010 Acta Phys. Sin. 59 6832 (in Chinese) [严冬, 宋立军 2010 物理学报 59 6832]

    [32]

    Ates C, Pohl T, Pattard T, Rost J M 2007 Phys. Rev. Lett. 98 023002

    [33]

    Amthor T, Giese C, Hofmann C S, Weidemller M 2010 Phys. Rev. Lett. 104 013001

    [34]

    Honer J, Lw R, Weimer H, Pfau T, Bchler H P 2011 Phys. Rev. Lett. 107 093601

  • [1]

    Gallagher T F 1994 Rydberg Atoms (Cambridge: Cambridge University Press)

    [2]

    Saffman M, Walker T G, Mlmer K 2010 Rev. Mod. Phys. 82 2313

    [3]

    Comparat D, Pillet P 2010 J. Opt. Soc. Am. B 27 A208

    [4]

    Jaksch D, Cirac J I, Zoller P, Rolston S L, Ct R, Lukin M D 2000 Phys. Rev. Lett. 85 2208

    [5]

    Lukin M D, Fleischhauer M, Ct R, Duan L M, Jaksch D, Cirac J I, Zoller P 2001 Phys. Rev. Lett. 87 037901

    [6]

    Tong D, Farooqi S M, Stanojevic J, Krishnan S, Zhang Y P, Ct R, Eyler E E, Gould P L 2004 Phys. Rev. Lett. 93 063001

    [7]

    Porras D, Cirac J I 2008 Phys. Rev. A 78 053816

    [8]

    Pedersen L H, Mlmer K 2009 Phys. Rev. A 79 012320

    [9]

    Gorniaczyk H, Tresp C, Schmidt J, Fedder H, Hofferberth S 2014 Phys. Rev. Lett. 113 053601

    [10]

    Tiarks D, Baur S, Schneider K, Drr S, Rempe G 2014 Phys. Rev. Lett. 113 053602

    [11]

    Pritchard J D, Maxwell D, Gauguet A, Weatherill K J, Jones M P A, Adams C S 2010 Phys. Rev. Lett. 105 193603

    [12]

    Vogt T, Viteau M, Zhao J, Chotia A, Comparat D, Pillet P 2006 Phys. Rev. Lett. 97 083003

    [13]

    Ye S, Zhang X, Dunning F B, Yoshida S, Hiller M, Burgdrfer J 2014 Phys. Rev. A 90 013401

    [14]

    Labuhn H, Barredo D, Ravets S, de Lsleuc S, Macr T, Lahaye T, Browaeys A 2016 Nature 534 667

    [15]

    Gillet J, Agarwal G S, Bastin T 2010 Phys. Rev. A 81 013837

    [16]

    Fan C H, Yan D, Liu Y M, Wu J H 2017 J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 50 115501

    [17]

    Lee T E, Hffner H, Cross M C 2011 Phys. Rev. A 84 031402

    [18]

    Lee T E, Hffner H, Cross M C 2012 Phys. Rev. Lett. 108 023602

    [19]

    ibali N, Wade C G, Adams C S, Weatherill K J, Pohl T 2016 Phys. Rev. A 94 011401

    [20]

    Dauphin A, Mller M, Martin-Delgado M A 2016 Phys. Rev. A 93 043611

    [21]

    Petrosyan D, Otterbach J, Fleischhauer M 2011 Phys. Rev. Lett. 107 213601

    [22]

    Yan D, Liu Y M, Bao Q Q, Fu C B, Wu J H 2012 Phys. Rev. A 86 023828

    [23]

    Grttner M, Whitlock S, Schnleber D W, Evers J 2014 Phys. Rev. Lett. 113 233002

    [24]

    Carmele A, Vogell B, Stannigel K, Zoller P 2014 New J. Phys. 16 063042

    [25]

    Weber T M, Hning M, Niederprm T, Manthey T, Thomas O, Guarrera V, Fleischhauer M, Barontini G, Ott H 2015 Nat. Phys. 11 157

    [26]

    Zeiher J, Schau P, Hild S, Macr T, Bloch I, Gross C 2015 Phys. Rev. X 5 031015

    [27]

    Liu Y M, Tian X D, Wang X, Yan D, Wu J H 2016 Opt. Lett. 41 408

    [28]

    Ates C, Pohl T, Pattard T, Rost J M 2007 Phys. Rev. A 76 013413

    [29]

    Hill S, Wootters W K 1997 Phys. Rev. Lett. 78 5022

    [30]

    Wootters W K 1998 Phys. Rev. Lett. 80 2245

    [31]

    Yan D, Song L J 2010 Acta Phys. Sin. 59 6832 (in Chinese) [严冬, 宋立军 2010 物理学报 59 6832]

    [32]

    Ates C, Pohl T, Pattard T, Rost J M 2007 Phys. Rev. Lett. 98 023002

    [33]

    Amthor T, Giese C, Hofmann C S, Weidemller M 2010 Phys. Rev. Lett. 104 013001

    [34]

    Honer J, Lw R, Weimer H, Pfau T, Bchler H P 2011 Phys. Rev. Lett. 107 093601

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-17
  • 修回日期:  2017-10-25
  • 刊出日期:  2018-02-05

稀薄里德伯原子气体中的两体纠缠

  • 1. 长春大学理学院, 材料设计与量子模拟实验室, 长春 130022;
  • 2. 东北师范大学量子科学中心, 长春 130117
  • 通信作者: 严冬, ydbest@126.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11204019)、吉林省教育厅自然科学基金(批准号:2016287)和博士后基金(批准号:2015M570260)资助的课题.

摘要: 量子纠缠是量子信息处理和量子计算中不可或缺的物理资源,制备稳定可操控的量子纠缠是研究的热点之一.里德伯原子具有不同于普通中性原子的特点,长寿命和原子之间强烈的偶极相互作用,使得它成为量子信息处理和量子计算的最优候选者.本文在稀薄里德伯原子气体中,构建了空间四面体排布的里德伯原子模型(空间等距的四个原子模型),通过数值求解主方程来研究两体纠缠和里德伯激发的稳态和瞬态动力学性质,发现偶极阻塞机制下的量子纠缠最大,其他满足反偶极阻塞条件的高阶激发引起的纠缠较小,进而从理论上分析了这两种机制下量子纠缠的物理实质.

English Abstract

参考文献 (34)

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