多模光场与二能级原子相互作用的纠缠交换与保持

王菊霞; 杨志勇; 安毓英

doi:10.7498/aps.56.6420

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多模光场与二能级原子相互作用的纠缠交换与保持

王菊霞 , 杨志勇 , 安毓英

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唯象论的经典领域

多模光场与二能级原子相互作用的纠缠交换与保持

王菊霞, 杨志勇, 安毓英

物理学报, 2007, 56(11): 6420-6426.

doi: 10.7498/aps.56.6420

The entanglement states transfer and preservation in the process of two-level atoms interacting with multi-mode light fields

Wang Ju-Xia, Yang Zhi-Yong, An Yu-Ying

Acta Phys. Sin., 2007, 56(11): 6420-6426.

doi: 10.7498/aps.56.6420

摘要
利用全量子理论，研究了M个二能级原子分别与M个多模光场依赖于强度耦合的相互作用过程.结果表明，控制原子穿越腔场的时间，能够实现量子纠缠信息的传递与保持，即t1=π/(2λ)时，原子和腔场中的纠缠态可以相互交换，其结果利用数值计算原子纠缠度得以证明；当t2=π/λ时，原子和腔场中的纠缠态可以各自保持.

关键词:
量子信息学 /

多模光场 /

二能级原子 /

纠缠交换
Abstract
Using the complete quantum theory，the process of M two-level atoms interacting with M multi-mode light fields with intensity-dependent coupling is studied. It is found that quantum entanglement information can be transferred back and forth or be preserved between the cavity fields and atoms under certain time conditions. The entanglement states of the atoms or the cavities can be transferred when t=π/(2λ). The results are verified by numerically computing the entanglement degree. And it was shown that the entanglement states of the atoms or the cavities can be preserved when t=π/λ.

Keywords:
quantum informatics /

multi-mode light field /

two-level atom /

entanglement transfer
作者及机构信息
王菊霞²,

杨志勇¹,

安毓英¹

(1)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071;渭南师范学院物理系，量子光学与光子学研究所，渭南 714000

基金项目: 陕西省自然科学基金(批准号：2001S104，2004A19)、渭南师范学院重点科研基金(批准号：06YKF012)资助的课题.
Authors and contacts
Wang Ju-Xia²,

Yang Zhi-Yong¹,

An Yu-Ying¹

(1)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071;渭南师范学院物理系，量子光学与光子学研究所，渭南 714000
参考文献

施引文献

[1]	田聪, 鹿翔, 张英杰, 夏云杰. 纠缠相干光场对量子态最大演化速率的操控. 物理学报, 2019, 68(15): 150301. doi: 10.7498/aps.68.20190385
[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]	杨光, 廉保旺, 聂敏. 多跳噪声量子纠缠信道特性及最佳中继协议. 物理学报, 2015, 64(24): 240304. doi: 10.7498/aps.64.240304
[4]	李锐奇, 卢道明. 原子与耦合腔相互作用系统中的量子失协. 物理学报, 2014, 63(3): 030301. doi: 10.7498/aps.63.030301
[5]	李明, 陈翠玲. 二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用系统中原子激光的压缩性质. 物理学报, 2014, 63(4): 043201. doi: 10.7498/aps.63.043201
[6]	朱伟, 聂敏. 量子信令交换机模型设计及性能分析. 物理学报, 2013, 62(13): 130304. doi: 10.7498/aps.62.130304
[7]	卢道明. 原子与耦合腔相互作用系统中的纠缠特性. 物理学报, 2011, 60(9): 090302. doi: 10.7498/aps.60.090302
[8]	李伟, 范明钰, 王光卫. 基于纠缠交换的仲裁量子签名方案. 物理学报, 2011, 60(8): 080302. doi: 10.7498/aps.60.080302
[9]	刘王云, 毕思文, 豆西博. 囚禁离子非线性Jaynes-Cummings模型量子场熵演化特性. 物理学报, 2010, 59(3): 1780-1785. doi: 10.7498/aps.59.1780
[10]	赵晗, 周小清, 杨小琳. 基于腔QED的多用户间的多原子量子信道的建立. 物理学报, 2009, 58(9): 5970-5977. doi: 10.7498/aps.58.5970
[11]	孙宇航, 惠小强. 原子在双腔场间的光子辐射. 物理学报, 2008, 57(9): 5584-5588. doi: 10.7498/aps.57.5584
[12]	张明, 戴宏毅, 欧保全, 谢红卫, 胡德文. 多能级原子与多模光场的相互作用机理研究. 物理学报, 2007, 56(12): 6961-6969. doi: 10.7498/aps.56.6961
[13]	刘小娟, 周并举, 方卯发, 周清平. 双光子过程中任意初态原子的信息熵压缩. 物理学报, 2006, 55(2): 704-711. doi: 10.7498/aps.55.704
[14]	姜春蕾, 方卯发, 吴珍珍. 双纠缠原子在耗散腔场中的纠缠动力学. 物理学报, 2006, 55(9): 4647-4651. doi: 10.7498/aps.55.4647
[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]	杨宇光, 温巧燕, 朱甫臣. 基于纠缠交换的多方多级量子密钥分配协议. 物理学报, 2005, 54(12): 5544-5548. doi: 10.7498/aps.54.5544
[17]	陈爱喜, 吴曙东, 金丽霞, 詹志明. 运动的二能级原子与双模量子化腔场的相互作用. 物理学报, 2003, 52(10): 2466-2470. doi: 10.7498/aps.52.2466
[18]	黄春佳, 厉江帆, 周明, 方家元. 虚光场对双模压缩真空场与原子相互作用系统中光子统计性质的影响. 物理学报, 2001, 50(10): 1920-1924. doi: 10.7498/aps.50.1920
[19]	黄春佳, 周明, 厉江帆, 方家元, 黄祖洪, 贺慧勇. 虚光场对双模压缩真空场中原子量子特性的影响. 物理学报, 2000, 49(8): 1490-1494. doi: 10.7498/aps.49.1490
[20]	邢爱堂, 黄湘友, 董太乾. 单模量子场作用下二能级原子能级的AC Stark移动. 物理学报, 2000, 49(11): 2146-2150. doi: 10.7498/aps.49.2146

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物理学报. 2007, 56(11): 6420-6426.

doi: 10.7498/aps.56.6420.

唯象论的经典领域

多模光场与二能级原子相互作用的纠缠交换与保持

1. (1)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071;渭南师范学院物理系，量子光学与光子学研究所，渭南 714000

基金项目: 陕西省自然科学基金(批准号：2001S104，2004A19)、渭南师范学院重点科研基金(批准号：06YKF012)资助的课题.

收稿日期: 2007-03-16
修回日期: 2007-04-05
刊出日期: 2007-11-20

摘要: 利用全量子理论，研究了M个二能级原子分别与M个多模光场依赖于强度耦合的相互作用过程.结果表明，控制原子穿越腔场的时间，能够实现量子纠缠信息的传递与保持，即t1=π/(2λ)时，原子和腔场中的纠缠态可以相互交换，其结果利用数值计算原子纠缠度得以证明；当t2=π/λ时，原子和腔场中的纠缠态可以各自保持.

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(1)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071;渭南师范学院物理系，量子光学与光子学研究所，渭南 714000

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(1)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071;渭南师范学院物理系，量子光学与光子学研究所，渭南 714000

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1.
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The entanglement states transfer and preservation in the process of two-level atoms interacting with multi-mode light fields

1. (1)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071; (2)西安电子科技大学技术物理学院，西安 710071;渭南师范学院物理系，量子光学与光子学研究所，渭南 714000

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