某些环境下的量子纠缠演化研究

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迄今为止,量子力学已经成功并精确地解释着微观世界,量子力学的若干预测也一一被实验实现,量子力学也已经被世界公认为现代物理学的支柱理论之一。这其中有一种有趣的并且违反直觉的现象,那就是量子纠缠。这一重要的现象,一直吸引着物理学家的持续关注。  近年来,由于量子纠缠在实现新的信息处理方法和计算算法上的巨大突破,在量子信息学和量子计算机方面应用前景广阔,研究者们在这方面做了大量的研究工作。本文主要从理论上研究纠缠的演化行为。  根据量子系统所在的环境不同,可分为开放系统量子理论和封闭系统量子理论。本文分别从开放系统和封闭系统中原子间纠缠以及原子与环境间纠缠的演化情况进行研究。主要的研究内容包括以下两部分:  1.研究了开放系统中两个二能级原子分别处于各种的热库环境中的纠缠演化,当失谐量一定时,初始关联会增大原子间纠缠的振荡过程,增大原子间的共生纠缠,减小原子与热库间的共生纠缠,当原子与热库处于最大初始关联时,失谐量的增大可以抑制纠缠的衰减过程,使纠缠保持在初始值,起到保护纠缠的作用。  2.研究了封闭系统中两个二能级原子分别处在各自的双模腔场,并通过光纤模连接,计算系统的二体和三体纠缠情况,并详细分析了纠缠初始状态、原子与腔场的耦合强度以及光纤模与腔场的耦合强度对纠缠的影响。结果表明,适当调节参数,可以使原子间纠缠和三体纠缠增加,同时实现原子间的最大纠缠的转移。
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