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各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间的纠缠

谢双媛 胡翔

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各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间的纠缠

谢双媛, 胡翔

Entanglement between a two-level atom and spontaneous emission field in anisotropic photonic crystal

Xie Shuang-Yuan, Hu Xiang
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  • 应用 Von Neumann熵 和 Schmidt number K两种纠缠度量讨论了各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间纠缠度的演化性质. 研究发现,原子-光场纠缠度的演化与原子上能级和光子晶体能带带边的相对位置有关,当原子上能级处于光子晶体禁带内,原子-光场纠缠度将保持稳定,当原子上能级处于光子晶体能带中,原子-光场纠缠度先增大后衰减到零. 纠缠度的大小还与原子的初态有关. 可以通过控制原子的初态和原子上能级与带边的相对位置来控制原子-光场纠缠度的演化特性.
    By means of Von Neumann entropy and Schmidt number K, we study the time evolution properties of the entanglement between a two-level atom and spontaneous emission field in anisotropic photonic crystal. The evolution properties of the atom-field entanglement are directly related to the relative position of the upper level from the band edge. The atom-field entanglement can keep steady when the atomic upper level is within the band gap. The atom-field entanglement increases to the maximum value firstly and then decay to zero when the atomic upper level is within the transmitting band. The atom-field entanglement also depends on the initial state of the atom. We can control the time evolution properties of the atom-field entanglement by choosing special atomic initial state and the relative position of the upper level from the band edge.
    [1]

    Einstein A, Podolsky B, Rosen N 1935 Phys. Rev. 47 777

    [2]

    Pereira S F , Ou Z Y ,Kimble H J 2000 Phys. Rev. A 62 042311

    [3]

    Grover L K 1997 Phys. Rev. Lett. 79 325

    [4]

    Bouwmeaster D, Pan J W, Mattle K, Elbl M, Weinfurter H, Zeilinger A 1997 Nature 390 575 Bennett C H, Brassard G, Crepeau C, Jozsa R, Peres A, Wootters W K 1993 Phys. Rev. Lett. 70 1895 Zhang Q , Li F L, Li H R 2006 Acta Phys. Sin. 55 2275 (in Chinese)[张 茜、李福利、李宏荣 2006 物理学报 55 2275]

    [5]

    Deutsch D, Ekert A, Jozsa R, Macchiavello C, Popescu S, Sanpera A 1996 Phys. Rev. Lett. 77 2818 Ekert A K 1991 Phys. Rev. Lett. 67 661

    [6]

    Fang M F, Zhu S Y 2006 Physica A 369 475 Cheng Q L, Xie S Y, Yang Y P 2008 Acta Phys. Sin. 57 6968 (in Chinese)[成秋丽、谢双媛、羊亚平 2008 物理学报 57 6968] Guo L, Liang X T 2009 Acta Phys. Sin. 58 0050 (in Chinese)[郭 亮、梁先庭 2009 物理学报 58 0050] Zhang L H, Li G X, Gan Z W 2003 Acta Phys. Sin. 52 1168 (in Chinese)[张立辉、李高翔、甘仲惟 2003 物理学报 52 1168] Zhang Y J, Zhou Y,Xia Y J 2008 Acta Phys. Sin. 57 0021 (in Chinese)[张英杰、周 原、夏云杰 2008 物理学报 57 0021] Huang C J, He H Y, Zhou M,Fang J Y,Huang Z H 2006 Acta Phys. Sin. 55 1764 (in Chinese)[黄春佳、贺慧勇、周 明、方家元、黄祖洪 2006 物理学报 55 1764] Wang J X, Yang Z Y, An Y Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 6420 (in Chinese)[王菊霞、杨志勇、安毓英 2007 物理学报 56 6420]

    [7]

    Yu T, Eberly J H 2004 Phys. Rev. Lett. 93 140404

    [8]

    Bellomo B, Franco R L, Compagno G 2007 Phys. Rev. Lett. 99 160502 Cao X F , Zheng H 2008 Phys. Rev. A 77 022320

    [9]

    Santos M F , Milman P, Davidovich L, Zagury N 2006 Phys. Rev. A 73 040305(R) Almeida M P, de Melo F, Hor-Meyll M, Salles A , Walborn S P, Souto Ribeiro P H, Davidovich L 2007 Science 316 579

    [10]

    Yablonovitch E 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2059 John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486 Ho K M , Chan C T ,Soukoulis C M 1990 Phys. Rev. Lett. 65 3152 Yablonovitch E, Gmitter T J 1991 Phys. Rev. Lett. 67 2295

    [11]

    John S, Quang T 1994 Phys. Rev. A 50 1764 Yang Y P, Zhu S Y 2000 Phys. Rev. A 62 013805 Yang Y P, Fleischhauer M , Zhu S Y 2003 Phys. Rev. A 68 043805 Zhu S Y, Chen H, Huang H 1997 Phys. Rev. Lett. 79 205 Zhu S Y, Yang Y P , Chen H , Zheng H, Zubairy M S 2000 Phys. Rev. Lett. 84 2136

    [12]

    Wang F Q , Zhang Z M , Liang R S 2008 Phys. Rev. A 78 042320

    [13]

    Phoenix S J D, Knight P L 1988 Ann. Phys. (N. Y.) 186 381 Phoenix S J D, Knight P L 1991 Phys. Rev. A 44 6023 Phoenix S J D, Knight P L 1991 Phys. Rev. Lett. 66 2833

    [14]

    Grobe R, Rzazewski K, Eberly J H 1994 J. Phys. B 27 L503 Nielsen M A, Chuang I L 2000 Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge,Cambridge University Press) P101

    [15]

    Yang Y P, Zhu S Y 2000 Phys. Rev. A 62 013805

    [16]

    Araki H, Lieb E 1970 Commun. Math. Phys. 18 160

  • [1]

    Einstein A, Podolsky B, Rosen N 1935 Phys. Rev. 47 777

    [2]

    Pereira S F , Ou Z Y ,Kimble H J 2000 Phys. Rev. A 62 042311

    [3]

    Grover L K 1997 Phys. Rev. Lett. 79 325

    [4]

    Bouwmeaster D, Pan J W, Mattle K, Elbl M, Weinfurter H, Zeilinger A 1997 Nature 390 575 Bennett C H, Brassard G, Crepeau C, Jozsa R, Peres A, Wootters W K 1993 Phys. Rev. Lett. 70 1895 Zhang Q , Li F L, Li H R 2006 Acta Phys. Sin. 55 2275 (in Chinese)[张 茜、李福利、李宏荣 2006 物理学报 55 2275]

    [5]

    Deutsch D, Ekert A, Jozsa R, Macchiavello C, Popescu S, Sanpera A 1996 Phys. Rev. Lett. 77 2818 Ekert A K 1991 Phys. Rev. Lett. 67 661

    [6]

    Fang M F, Zhu S Y 2006 Physica A 369 475 Cheng Q L, Xie S Y, Yang Y P 2008 Acta Phys. Sin. 57 6968 (in Chinese)[成秋丽、谢双媛、羊亚平 2008 物理学报 57 6968] Guo L, Liang X T 2009 Acta Phys. Sin. 58 0050 (in Chinese)[郭 亮、梁先庭 2009 物理学报 58 0050] Zhang L H, Li G X, Gan Z W 2003 Acta Phys. Sin. 52 1168 (in Chinese)[张立辉、李高翔、甘仲惟 2003 物理学报 52 1168] Zhang Y J, Zhou Y,Xia Y J 2008 Acta Phys. Sin. 57 0021 (in Chinese)[张英杰、周 原、夏云杰 2008 物理学报 57 0021] Huang C J, He H Y, Zhou M,Fang J Y,Huang Z H 2006 Acta Phys. Sin. 55 1764 (in Chinese)[黄春佳、贺慧勇、周 明、方家元、黄祖洪 2006 物理学报 55 1764] Wang J X, Yang Z Y, An Y Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 6420 (in Chinese)[王菊霞、杨志勇、安毓英 2007 物理学报 56 6420]

    [7]

    Yu T, Eberly J H 2004 Phys. Rev. Lett. 93 140404

    [8]

    Bellomo B, Franco R L, Compagno G 2007 Phys. Rev. Lett. 99 160502 Cao X F , Zheng H 2008 Phys. Rev. A 77 022320

    [9]

    Santos M F , Milman P, Davidovich L, Zagury N 2006 Phys. Rev. A 73 040305(R) Almeida M P, de Melo F, Hor-Meyll M, Salles A , Walborn S P, Souto Ribeiro P H, Davidovich L 2007 Science 316 579

    [10]

    Yablonovitch E 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2059 John S 1987 Phys. Rev. Lett. 58 2486 Ho K M , Chan C T ,Soukoulis C M 1990 Phys. Rev. Lett. 65 3152 Yablonovitch E, Gmitter T J 1991 Phys. Rev. Lett. 67 2295

    [11]

    John S, Quang T 1994 Phys. Rev. A 50 1764 Yang Y P, Zhu S Y 2000 Phys. Rev. A 62 013805 Yang Y P, Fleischhauer M , Zhu S Y 2003 Phys. Rev. A 68 043805 Zhu S Y, Chen H, Huang H 1997 Phys. Rev. Lett. 79 205 Zhu S Y, Yang Y P , Chen H , Zheng H, Zubairy M S 2000 Phys. Rev. Lett. 84 2136

    [12]

    Wang F Q , Zhang Z M , Liang R S 2008 Phys. Rev. A 78 042320

    [13]

    Phoenix S J D, Knight P L 1988 Ann. Phys. (N. Y.) 186 381 Phoenix S J D, Knight P L 1991 Phys. Rev. A 44 6023 Phoenix S J D, Knight P L 1991 Phys. Rev. Lett. 66 2833

    [14]

    Grobe R, Rzazewski K, Eberly J H 1994 J. Phys. B 27 L503 Nielsen M A, Chuang I L 2000 Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge,Cambridge University Press) P101

    [15]

    Yang Y P, Zhu S Y 2000 Phys. Rev. A 62 013805

    [16]

    Araki H, Lieb E 1970 Commun. Math. Phys. 18 160

  • [1] 邢容, 谢双媛, 许静平, 羊亚平. 动态光子晶体中V型三能级原子的自发辐射. 物理学报, 2017, 66(1): 014202. doi: 10.7498/aps.66.014202
    [2] 邢容, 谢双媛, 许静平, 羊亚平. 动态光子晶体环境下二能级原子自发辐射场及频谱的特性. 物理学报, 2016, 65(19): 194204. doi: 10.7498/aps.65.194204
    [3] 邢容, 谢双媛, 许静平, 羊亚平. 动态各向同性光子晶体中二能级原子的自发辐射. 物理学报, 2014, 63(9): 094205. doi: 10.7498/aps.63.094205
    [4] 李浩珍, 谢双媛, 许静平, 羊亚平. 结构库中二能级原子与自发辐射场间的纠缠演化. 物理学报, 2014, 63(12): 124201. doi: 10.7498/aps.63.124201
    [5] 胡要花. Stark位移对热环境下双Jaynes-Cummings模型中原子纠缠的影响. 物理学报, 2012, 61(16): 160304. doi: 10.7498/aps.61.160304
    [6] 王继成, 廖庆洪, 王月媛, 王跃科, 刘树田. k光子Jaynes-Cummings模型与运动原子相互作用中的熵交换及纠缠. 物理学报, 2011, 60(11): 114208. doi: 10.7498/aps.60.114208
    [7] 秦猛. 多量子位Heisenberg XX链中的杂质纠缠. 物理学报, 2010, 59(4): 2212-2216. doi: 10.7498/aps.59.2212
    [8] 王海霞, 殷雯, 王芳卫. 耦合量子点中的纠缠测量. 物理学报, 2010, 59(8): 5241-5245. doi: 10.7498/aps.59.5241
    [9] 鄢嫣, 魏巧, 李高翔. 非线性光子晶体中原子辐射光场的非经典性质. 物理学报, 2010, 59(4): 2505-2511. doi: 10.7498/aps.59.2505
    [10] 成秋丽, 谢双媛, 羊亚平. 频率变化的光场对双光子过程中量子纠缠的调控. 物理学报, 2008, 57(11): 6968-6975. doi: 10.7498/aps.57.6968
    [11] 周南润, 曾贵华, 龚黎华, 刘三秋. 基于纠缠的数据链路层量子通信协议. 物理学报, 2007, 56(9): 5066-5070. doi: 10.7498/aps.56.5066
    [12] 黄仙山, 谢双媛, 羊亚平. 量子测量对三维光子晶体中Λ型原子动力学性质的影响. 物理学报, 2006, 55(5): 2269-2274. doi: 10.7498/aps.55.2269
    [13] 黄仙山, 谢双媛, 羊亚平. 各向异性光子晶体中Λ型原子的自发辐射性质. 物理学报, 2006, 55(2): 696-703. doi: 10.7498/aps.55.696
    [14] 黄永畅, 刘 敏. 一般WGHZ态和它的退纠缠与概率隐形传态. 物理学报, 2005, 54(10): 4517-4523. doi: 10.7498/aps.54.4517
    [15] 谭 荣, 李高翔. 低频强场作用下三维光子晶体中二能级原子的自发辐射性质. 物理学报, 2005, 54(5): 2059-2065. doi: 10.7498/aps.54.2059
    [16] 黄仙山, 羊亚平. 各向异性光子晶体中Λ型原子动力学性质研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4129-4135. doi: 10.7498/aps.54.4129
    [17] 刘晓东, 王义全, 许兴胜, 程丙英, 张道中. 具有态守恒赝隙的光子晶体中两能级原子自发辐射的增强与抑制. 物理学报, 2004, 53(1): 125-131. doi: 10.7498/aps.53.125
    [18] 陈 三, 谢双媛, 羊亚平, 陈 鸿. 双能带三维光子晶体中二能级原子的自发辐射. 物理学报, 2003, 52(4): 853-858. doi: 10.7498/aps.52.853
    [19] 陶孟仙, 路洪, 佘卫龙. 增加光子纠缠相干态的统计性质. 物理学报, 2002, 51(9): 1996-2001. doi: 10.7498/aps.51.1996
    [20] 谢双媛, 羊亚平, 吴 翔. 三维光子晶体中三能级原子的自发发射. 物理学报, 2000, 49(8): 1478-1483. doi: 10.7498/aps.49.1478
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-29
  • 修回日期:  2009-12-11
  • 刊出日期:  2010-09-15

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