【摘 要】
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量子纠缠是量子态最突出的特性之一,在经典物理中并不存在这一性质。到目前为止,各种类型的纠缠态在理论和实验中都有所研究。这也使量子信息理论产生了很多的量子方案,例如量子隐形传态,量子密集编码和量子密钥分配等。在多种类型的纠缠态中,比较重要的一种就是高度纠缠的Dicke态,最早在1954年由Dicke提出。目前,许多研究工作都被投入到Dicke态以及叠加Dicke态的制备中,例如在束缚离子阱,电路QE
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量子纠缠是量子态最突出的特性之一,在经典物理中并不存在这一性质。到目前为止,各种类型的纠缠态在理论和实验中都有所研究。这也使量子信息理论产生了很多的量子方案,例如量子隐形传态,量子密集编码和量子密钥分配等。在多种类型的纠缠态中,比较重要的一种就是高度纠缠的Dicke态,最早在1954年由Dicke提出。目前,许多研究工作都被投入到Dicke态以及叠加Dicke态的制备中,例如在束缚离子阱,电路QED系统等量子平台中实现制备。选择相互作用在量子信息中也有很多应用,例如纠缠态的制备。这种特殊的选择相互作用具体是指在选择的Hibert空间可以调节跃迁频率使其达到共振,而其他量子态的跃迁都处于离散状态。最近,Cong等人在含有Stark耦合项的量子Rabi模型中研究了k光子的选择相互作用,这个模型也被称为Rabi-Stark模型,选择相互作用也可以被用来产生光子数态。该模型在最近几年引起了广泛关注。Stark项在选择动力学方面起着关键作用。当把这个非线性耦合项增加到Dicke模型中,就是一个描述光和物质之间相互作用的基础量子光学模型。在Dicke-Stark模型中Stark项的存在可以被用来产生非线性能级,这样就可以选择性的产生纠缠态。在本文,我们将研究在Dicke-Stark模型中的选择相互作用。选择合适的旋转框架,我们会发现随时间变化项与粒子激发数有关。然后可以在Dicke-Stark模型中调节合适的频率得到Tavis-Cummings(TC)或者anti-TC模型的选择相互作用。考虑到二阶作用,也可以产生两原子的选择相互作用。将这种有效的选择相互作用作用在预选的初态后,我们可以选择性的得到Dicke态或者是叠加的Dicke态。最后,我们方案的可行性可以用数值模拟的手段来验证。结果表明当调节合适的二能级系统频率时我们可以得到高保真度的量子态。
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