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运动双原子与光场依赖强度耦合系统中的纠缠操纵与量子态制备

刘小娟 周并举 刘一曼 姜春蕾

运动双原子与光场依赖强度耦合系统中的纠缠操纵与量子态制备

刘小娟, 周并举, 刘一曼, 姜春蕾
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  • 将Tavis-Cummings模型推广到同时考虑原子运动及与光场依赖强度耦合的情况. 运用原子约化熵和Concurrence操纵了该系统在真空场、弱相干场和强相干场条件下, 双原子-场之间以及双原子之间纠缠演化特性. 以此为依据,选择双原子与场相互作用时间、选取双原子纠缠因子、调节场模结构参数, 控制系统纯态概率幅和选择测量,制备了双原子-场W类态、双原子Bell态、Bell态原子保真态、 光场的单光子态、双光子态及稳定的数态. 实现了双原子Bell态突然产生及有限时间内的保持、Bell态原子周期量子回声的形成及其信息(态)持续保真. 结果表明, 该系统具有强大的量子信息功能, 为量子信息处理的实验实现提供了物理载体和理论参数.
    • 基金项目: 国家自然科学基金 (批准号: 11074072)、湖南省自然科学湘潭联合基金 (批准号: 10JJ9002)、湖南省自然科学基金 (批准号: 09JJ3012)、湖南省教育厅 (批准号: 10A032)和中国科学院红外物理国家重点实验室(批准号: 201118, 201119 ) 资助的课题.
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    Guo G C 2001 Physics 30 286 (in Chinese) [郭光灿2001 物理 30 286]

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    Liu X J, Liu Y M, Liu M 2011 Acta Photon. Sin. 40 458 (in Chinese) [刘小娟, 刘一曼, 刘敏 2011 光子学报 40 458]

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    Bennett C H, Divincenzo D P 2000 Nature (London) 404 247

    [4]

    Nguyen B, Zhan A 2004 Phys. Rev. A 69 02235

    [5]

    Wang Q, Guo G C, Karlsson A 2008 Phys. Rev. Lett. 100 090501

    [6]

    Yu Y B, Zhu S N, Yu X Q, Xu P, Wang J F, Xie Z D, Leng H Y 2008 Phys. Rev. A 77 032317

    [7]

    Zhou B J, Liu X J, Zhan J, Zhou R L 2012 Journal on Communication 33 177 (in Chinese) [周并举, 刘小娟, 詹杰, 周仁龙 2012 通信学报 33 177]

    [8]

    Tavis M, Cummings F M 1986 Phys. Rev. A 170 379

    [9]

    Huang C J, He H Y, Zhou M, Fang J Y, Huang Z H 2006 Acta Phys. Sin. 55 1764 (in Chinese) [黄佳春, 贺慧勇, 周明, 方家元, 黄祖洪 2006 物理学报 55 1764]

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    Shan C J, Liu J B, Chen T, Liu T K, Huang Y X, Li H 2010 Acta Phys. Sin. 59 6799 (in Chinese) [单传家, 刘继兵, 陈 涛, 刘堂昆, 黄燕霞, 李 宏 2010 物理学报 59 6799]

    [11]

    Buck B, Sukumar C V 1981 Phys. Lett. A 81 135

    [12]

    Li C X, Fang M F 2003 Chin. Phys. 12 0294

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    Liu T K, Wang J S, Zhang M S 2001 At. Mol. Phys. 18 58 (in Chinese) [刘堂昆, 王继锁, 詹明生 2001 原子与分子学报 18 58]

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    Liu X J, Zhao M Z, Liu Y M, Zhou B J, Peng Z H 2010 Acta Phys. Sin. 59 3227(in Chinese)[刘小娟, 赵明卓, 刘一曼, 周并举, 彭朝晖 2010 物理学报 59 3227]

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    Phoenix S J, Kinght P L 1998 Phys. Lett. A 186 381

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

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    Zhou B J, Liu X J 2011 Acta Photon. Sin. 40 1083 (in Chinese) [周并举, 刘小娟 2011 光子学报 40 1083]

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    Liu X J, Liu Y M, Zhou B J 2010 Acta Phys. Sin. 59 8518 (in Chinese) [刘小娟, 刘一曼, 周并举 2010 物理学报 59 8518]

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    Liu T K, Wang J S, Zhang M S 2001 At. Mol. Phys. 18 58 (in Chinese) [刘堂昆, 王继锁, 詹明生 2001 原子与分子学报 18 58]

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    Liu X J, Fang M F, Zhou Q P 2005 Acta Phys. Sin. 54 703 (in Chinese) [刘小娟, 方卯发, 周清平 2005 物理学报 54 703]

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    Liu X J, Zhao M Z, Liu Y M, Zhou B J, Peng Z H 2010 Acta Phys. Sin. 59 3227(in Chinese)[刘小娟, 赵明卓, 刘一曼, 周并举, 彭朝晖 2010 物理学报 59 3227]

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  • [1] 李翔艳, 王志辉, 李少康, 田亚莉, 李刚, 张鹏飞, 张天才. 蓝移阱中单个铯原子基态磁不敏感态的相干操控. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20192001
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    [5] 朱存远, 李朝刚, 方泉, 汪茂胜, 彭雪城, 黄万霞. 用久期微绕理论将弹簧振子模型退化为耦合模理论. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191505
    [6] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
  • 引用本文:
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-05-28
  • 修回日期:  2012-06-20
  • 刊出日期:  2012-12-05

运动双原子与光场依赖强度耦合系统中的纠缠操纵与量子态制备

  • 1. 湖南科技大学物理学院, 湘潭 411201
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 11074072)、湖南省自然科学湘潭联合基金 (批准号: 10JJ9002)、湖南省自然科学基金 (批准号: 09JJ3012)、湖南省教育厅 (批准号: 10A032)和中国科学院红外物理国家重点实验室(批准号: 201118, 201119 ) 资助的课题.

摘要: 将Tavis-Cummings模型推广到同时考虑原子运动及与光场依赖强度耦合的情况. 运用原子约化熵和Concurrence操纵了该系统在真空场、弱相干场和强相干场条件下, 双原子-场之间以及双原子之间纠缠演化特性. 以此为依据,选择双原子与场相互作用时间、选取双原子纠缠因子、调节场模结构参数, 控制系统纯态概率幅和选择测量,制备了双原子-场W类态、双原子Bell态、Bell态原子保真态、 光场的单光子态、双光子态及稳定的数态. 实现了双原子Bell态突然产生及有限时间内的保持、Bell态原子周期量子回声的形成及其信息(态)持续保真. 结果表明, 该系统具有强大的量子信息功能, 为量子信息处理的实验实现提供了物理载体和理论参数.

English Abstract

参考文献 (19)

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