一、可控制权重因子的原子纠缠态的制备（论文文献综述）
王菊霞[1]（2008）在《原子—腔—场系统中量子纠缠信息交换、传递与保持的机理研究》文中指出量子纠缠信息的交换、传递与保持问题,是当前量子光学与量子信息学领域的前沿重大课题之一,其成果在量子通信与量子光通信等高科技领域具有广阔的应用前景和重大的应用价值。本文利用全量子理论,对多种“原子-腔-场”相互作用系统中量子纠缠信息的交换、传递与保持问题进行了系统研究,由此获得了一系列既不同于现有报道又具有重要意义的新的结果和结论。本文的主要的研究结果如下:1.采用数值计算的方法,研究了两个偶极-偶极相互作用的耦合双能级原子分别与单模奇相干态光场、单模偶相干态光场以及两态叠加单模Schr?dinger-cat态光场相互作用系统中原子与腔场之间的量子纠缠度的时间演化特征。结果表明,场-原子系统量子纠缠度的时间演化特性不仅与光场的初始平均光子数、场-原子之间的耦合强度、原子-原子之间的耦合强度以及频率失谐量等密切相关,而且还与原子的初始状态有关,并完全由这些因素共同决定。一般而言,纠缠度的时间演化普遍呈现出振荡性;并且在初始强场的条件下,场-原子之间的纠缠与退纠缠现象周期性的交替出现,且存在量子干涉现象;随着场-原子之间耦合强度的增大,量子纠缠不规则振荡的周期逐渐减小;当原子-原子之间耦合强度取某些定值时,量子纠缠度的时间演化会呈现出周期性的崩坍-回复现象,当原子-原子之间偶极-偶极相互作用较弱时,量子场熵演化规律与单光子J—C模型的情形相似,当偶极相互作用足够强时又与双光子J—C模型的特征相似。通过控制影响因素,尽可能使原子与光场较长时间处于较大程度的纠缠态,将有利于量子纠缠信息的传递。2.建立了由多个相互独立的“原子-腔-场”相互作用系统的物理模型。利用全量子理论,分别研究了M个单原子分别与M个单（多）模光场依赖于强度耦合的单（多）光子相互作用过程、M个耦合双能级原子分别与M个单（多）模光场的单（多）光子相互作用过程,给出了不同情况下系统态矢的一般演化式,找到了利用原子-腔-场之间的相互作用过程来实现量子纠缠信息交换与传递的条件。结果发现:只要控制原子-腔场之间相互作用时间并使原子以特定速度穿过腔场,对于不同的模型有时还需要对出腔原子进行测量,并通过处于基态的原子与存储量子纠缠信息的腔场两者之间的相互作用最终使原子获得了量子纠缠信息。相反,纠缠原子中的量子纠缠信息也可传递给处于真空态的腔场。与此同时,作为“飞行的量子比特”的基态原子可将量子纠缠信息从一个腔场传递到另一个腔场。不仅如此,通过控制原子与腔场之间相互作用时间,也可使腔场或者原子初始量子纠缠信息被完全保持或部分保持。在不同的系统中,影响实现量子纠缠信息交换、传递与保持条件的因素各不相同。例如,通过对频率失谐量的控制,可使量子纠缠信息被完全交换、完全传递或完全保持,但原子之间的偶极相互作用会导致量子纠缠信息被非完全传递和非完全保持。由此可见:当处于基态的原子以特定速度通过处于量子纠缠态的腔场时,原子能够将光场的量子纠缠信息据为已有;反之,当纠缠原子以特定速度通过真空态腔场时,原子又能将自己携带的量子纠缠信息释放于腔场之中,这样便实现了原子-腔-场系统量子纠缠信息的交换与传递。研究还表明:利用原子能够捡起和释放量子纠缠信息的特点,可进一步实现腔-腔之间的异地量子纠缠信息的传递。3.提出了由相干腔场与相干原子构成的综合物理模型,研究了相干原子束与单（多）模相干光场的单（多）光子的共振（非共振）相互作用过程,利用演化因子给出了相干原子束与相干腔场相互作用系统的演化规律。结果表明:腔场与原子相互作用过程中光场纠缠态与原子纠缠态可周期性地相互转换,这样便实现了量子纠缠信息的交换与传递。且其转换周期分别与原子-腔场之间相互作用的耦合强度g、相互作用时间t、原子（或光子湮灭）算符的复系数Aξ,k（ Aη,k）、各模光场参与相互作用（或初始）的光子数N j, k（ n j, k）以及光场所含的纵模数q等密切相关并完全由这些因素决定。研究还发现:在普遍情况下,量子纠缠信息交换与传递的条件分别与原子的跃迁频率ωa,k及其相对相位ξ、光场的频率ωf,k及其相对相位η、场-原子之间的耦合强度g以及场-原子相互作用时间t等均有关;但当原子与光场发生共振相互作用时,其条件仅与g、t有关。由此揭示出相干腔场与相干原子束相互作用过程中量子纠缠信息交换与传递的一般特征。另外,在适当条件下,原子纠缠态或光场纠缠态可以保持初态不变。在一定条件下,上述这些普遍性结果便过渡到了非相干原子与光场相互作用的特殊情形。4.在考虑非线性效应的情况下,精确求解了由多个原子与多个腔场构成的联合系统态矢量随时间演化的一般表式,利用全量子理论并通过数值计算方法,详细研究了Kerr效应、Stark效应、以及虚光场效应对量子纠缠信息在原子与腔场之间周期性可逆交换与传递过程的影响。结果表明:①.Kerr介质对初始腔场为真空态或最低Fock态组成的纠缠态等一些特殊情形不产生任何影响,而对一般Fock态n k（ n k≠0）都会改变其量子纠缠信息转换的相位和周期,且Kerr效应越强转换周期就越短,反之亦然,因此,通过选取不同Kerr介质并改变Kerr效应的强弱程度,可以控制量子纠缠信息交换与传递的快慢程度,还有,当考虑Kerr效应时,相位的改变也与腔场中光子数n k（k=1,2,3,…,M）的多少有关;②.Stark效应和初始场强对此过程也有着显着的影响:光场的量子纠缠程度会随着初始场强的增强而增大,在强场条件下,光场量子纠缠度可呈现出周期性的崩塌-回复现象,并且Stark移位参量越大,光场量子纠缠度振荡越剧烈,说明Stark效应破坏了光场量子纠缠度的时间稳定性;③.旋波近似对原子纠缠态与光场纠缠态两者之间的交换、传递与保持不产生任何影响;而在非旋波近似下,虚光场效应对纠缠态在腔场与原子之间相互转化的过程有着明显的影响:在光场纠缠信息传递给原子之后腔场并不能恢复到最初的真空态;伴随着纠缠态的转化和保持过程,相位有所改变并产生了多个干扰项。
王鹏,王刚,侯邦品,吴绍全[2]（2007）在《基于代数动力学方法实现一类相干态的构建》文中研究说明最近提出的一个构建相干态的方案中,需要精确求解一个时间相关的常微分方程。基于代数动力学理论,利用该方程具有的SU（1,1）动力学对称性,提出了对此方程在含时系数取任意函数形式时的统一的精确求解方法,并且得到了严格的解析解。运用这个精确解,就可以构造相应物理系统的精确相干态的具体表达式。给出了一个解例,即频率取"快变"函数的情形。利用得到的精确结果,讨论了这个系统的量子涨落（量子噪声）随时间演化的情况。针对动量算符不确定度随时间演化的曲线的性态,指出在制备这个系统压缩态时可以利用的一些性质。最后,讨论了这个量子系统的不确定关系随时间演化的情况。
张登玉,杨昆,唐志祥[3]（2005）在《能级间同时存在衰变和跃迁时的消相干特性》文中研究指明二能级原子在量子信息中可视为量子位。本文基于约化密度矩阵理论 ,利用量子纯态和混合态分析方法 ,针对二能级原子能级间同时存在衰变和跃迁的情况 ,研究原子消相干特性。
宋克慧[4]（2001）在《可控制权重因子的原子纠缠态的制备》文中认为提出了一种利用二能级原子与相干态腔场的非共振相互作用制备原子纠缠态的方案。在一定条件下 ,获得了可控制权重因子的原子纠缠态以及纠缠两原子的 4个贝尔基。
二、可控制权重因子的原子纠缠态的制备（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、可控制权重因子的原子纠缠态的制备（论文提纲范文）
（1）原子—腔—场系统中量子纠缠信息交换、传递与保持的机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出和选题的意义 |
| 1.2 量子信息学的起源及量子信息的表征 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的研究思路、研究内容和研究成果 |
| 第一部分 场-原子相互作用系统中量子纠缠度的时间演化特性研究 |
| 第二章 单模奇相干态光场-两耦合双能级原子相互作用系统的量子纠缠特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 场-原子相互作用系统联合态矢的时间演化特性 |
| 2.2.1 原子初态为第一种EPR纠缠态的情形 |
| 2.2.2 原子初态为第二种EPR纠缠态的情形 |
| 2.3 场-原子相互作用系统的量子纠缠度 |
| 2.3.1 量子纠缠度的定义 |
| 2.3.2 场-原子相互作用系统量子纠缠度的理论计算公式 |
| 2.4 数值结果分析 |
| 2.4.1 量子纠缠度的时间演化具有振荡性 |
| 2.4.2 量子纠缠度随平均光子数的变化关系 |
| 2.4.3 耦合强度对量子纠缠度时间演化特性的影响 |
| 2.4.4 原子初态对量子纠缠度时间演化特性的影响 |
| 2.5 本章结论 |
| 第三章 单模偶相干态光场-两偶极关联的等同双能级原子相互作用系统中量子纠缠度的时间演化特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型及其精确解析解 |
| 3.3 场-原子相互作用系统量子纠缠度的理论计算公式 |
| 3.4 数值结果分析 |
| 3.4.1 量子纠缠度具有振荡性 |
| 3.4.2 量子纠缠度大小与平均光子数有关 |
| 3.4.3 耦合劲度对量子纠缠度时间演化特性的影响 |
| 3.5 本章结论 |
| 第四章 两态叠加单模SCHR?DINGER-CAT态光场与两耦合双能级原子之间的量子纠缠特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 场-原子相互作用系统量子纠缠度随时间演化的理论公式 |
| 4.2.1 理论模型及其精确解 |
| 4.2.2 量子纠缠度的理论计算公式 |
| 4.3 数值结果分析 |
| 4.3.1 量子纠缠度随时间演化的振荡性 |
| 4.3.2 不同因素对量子纠缠度时间演化特性的影响 |
| 4.3.3 初始状态对量子纠缠度时间演化特性的影响 |
| 4.4 本章结论 |
| 第二部分 非相干“原子-腔-场”系统中量子纠缠信息的交换、传递与保持 |
| 第五章 依赖强度耦合的多个“双能级原子-腔-多模光场”系统中量子纠缠信息的交换、传递与保持 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型及其精确解 |
| 5.3 多个“双能级原子-单模腔场系统”非共振相互作用情形下量子纠缠信息的交换与传递 |
| 5.3.1 多原子纠缠态转换为类奇偶相干纠缠态 |
| 5.3.2 类奇和类偶相干纠缠态向原子纠缠态的传递 |
| 5.4 多个“双能级原子-多模腔场系统”共振相互作用情形下量子纠缠信息的交换与传递 |
| 5.4.1 原子纠缠态向腔场的传递 |
| 5.4.2 光场类奇和类偶相干纠缠态向原子的传递 |
| 5.5 两个双能级原子与两个多模腔场多光子非共振相互作用情形下量子纠缠信息的保持问题 |
| 5.5.1 原子纠缠信息的完全保持 |
| 5.5.2 腔场量子纠缠信息的完全保持 |
| 5.6 本章结论 |
| 第六章 多个“非相干耦合双能级原子对-腔-单模场”任意多光子相互作用系统中量子纠缠信息的交换与传递 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多个“非相干耦合双能级原子对-腔-单模场”系统的任意多光子相互作用模型及其精确解 |
| 6.3 量子纠缠信息交换与传递的一般特征 |
| 6.3.1 腔场与原子之间量子纠缠信息的交换与传递 |
| 6.3.2 不同腔之间量子纠缠信息的交换与传递 |
| 6.3.3 量子纠缠信息的不失真完全保持 |
| 6.4 一般理论推广 |
| 6.4.1 量子纠缠信息从腔场到原子的传递 |
| 6.4.2 量子纠缠信息从原子到腔场的传递 |
| 6.4.3 两组腔之间的量子纠缠信息传递 |
| 6.5 本章结论 |
| 第七章 M个“耦合双能级原子-腔-Q模光场”相互作用系统中量子纠缠信息的传递特性 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 综合模型及其精确解 |
| 7.3 单模单光子相互作用过程中量子纠缠信息的交换与传递 |
| 7.3.1 量子纠缠信息从原子到腔场的传递 |
| 7.3.2 量子纠缠信息从腔场到原子的传递 |
| 7.3.3 量子纠缠信息的保持 |
| 7.3.4 原子之间的耦合作用对量子纠缠信息传递的影响 |
| 7.4 多模多光子相互作用过程中量子纠缠信息的交换与传递 |
| 7.4.1 量子纠缠信息交换与传递的条件 |
| 7.4.2 量子纠缠信息保持的条件 |
| 7.5 本章结论 |
| 第三部分 多个相干“原子-腔-场”系统中量子纠缠信息交换与传递的基本特征 |
| 第八章 多个相干“单原子-腔-单模相干态场”系统中量子纠缠信息的交换与传递 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 系统的 Hamiltonian 及其时间演化因子 |
| 8.3 场-原子相互作用系统联合态矢随时间演化的一般表式 |
| 8.4 场-原子相互作用系统量子信息的交换与传递 |
| 8.4.1 原子的量子纠缠信息向腔场的传递 |
| 8.4.2 腔场的量子纠缠信息向原子的传递 |
| 8.4.3 不同腔场之间量子纠缠信息的交换与传递 |
| 8.5 本章结论 |
| 第九章 多个相干“耦合双能级原子对-腔-相干态场”相互作用系统中量子纠缠态的转换与保持 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 场-原子相互作用模型及其精确解 |
| 9.3 场-原子相互作用系统中量子纠缠态的转换和保持 |
| 9.3.1 原子纠缠态转换为腔场纠缠态 |
| 9.3.2 腔场纠缠态转换为原子纠缠态 |
| 9.3.3 原子纠缠态的保持 |
| 9.4 本章结论 |
| 第十章 M个相干“耦合双能级原子对-腔-多模光场”相互作用系统中量子纠缠信息交换与传递的机理研究 |
| 10.1 引言 |
| 10.2 场-原子相互作用模型及其精确解 |
| 10.3 系统联合态矢的时间演化特征 |
| 10.4 量子纠缠信息的周期性交换与传递 |
| 10.4.1 初始原子处于纠缠态的情形 |
| 10.4.2 初始光场处于纠缠态的情形 |
| 10.4.3 结果分析与结果讨论 |
| 10.5 本章结论 |
| 第四部分 非线性光学效应对“原子-腔-场”系统中量子纠缠信息交换与传递特性的影响 |
| 第十一章 KERR效应对依赖强度耦合J-C模型中量子纠缠信息交换与传递的影响 |
| 11.1 引言 |
| 11.2 理论模型及其精确解 |
| 11.3 量子纠缠态的交换与传递 |
| 11.3.1 原子纠缠态转变为腔场纠缠态 |
| 11.3.2 腔场纠缠态转变为原子纠缠态 |
| 11.4 本章结论 |
| 第十二章 STARK效应对量子纠缠信息交换与传递的影响 |
| 12.1 引言 |
| 12.2 理论模型及其精确解 |
| 12.3 量子纠缠信息的交换与传递 |
| 12.3.1 光场纠缠态向原子纠缠态的转化 |
| 12.3.2 原子纠缠态向腔场纠缠态的转化 |
| 12.4 数值结果分析与讨论 |
| 12.4.1 初始场较弱、Stark效应递增时光场量子纠缠度的时间演化特征 |
| 12.4.2 初始场较强、Stark效应递增时光场量子纠缠度的时间演化特征 |
| 12.5 本章结论 |
| 第十三章 非旋波近似对量子纠缠态在原子-腔场之间相互转化特性的影响 |
| 13.1 引言 |
| 13.2 理论模型及系统联合态矢的演化规律 |
| 13.3 量子纠缠信息的交换、传递与保持 |
| 13.3.1 旋波近似的情形 |
| 13.3.2 非旋波近似的情形 |
| 13.4 本章结论 |
| 第十四章 总结与展望 |
| 14.1 总结 |
| 14.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 攻读博士学位期间主持或参与科研项目 |
| 攻读博士学位期间获奖情况 |
（2）基于代数动力学方法实现一类相干态的构建（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 运动方程及其精确求解方法 |
| 3 解例和讨论 |
| 4 结 论 |
（4）可控制权重因子的原子纠缠态的制备（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 二能级原子与相干态腔场在大失谐情况下相互作用的描述 |
| 3 通过对腔场的选择测量制备原子纠缠态 |
| 4 讨 论 |
四、可控制权重因子的原子纠缠态的制备（论文参考文献）
- [1]原子—腔—场系统中量子纠缠信息交换、传递与保持的机理研究[D]. 王菊霞. 西安电子科技大学, 2008(07)
- [2]基于代数动力学方法实现一类相干态的构建[J]. 王鹏,王刚,侯邦品,吴绍全. 光学学报, 2007(10)
- [3]能级间同时存在衰变和跃迁时的消相干特性[J]. 张登玉,杨昆,唐志祥. 原子与分子物理学报, 2005(01)
- [4]可控制权重因子的原子纠缠态的制备[J]. 宋克慧. 光学学报, 2001(01)