Jaynes-Cummings原子的纠缠动力学

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量子纠缠,作为量子计算和量子信息处理的重要资源,是区别量子世界和经典世界的一个基本性质。量子纠缠在量子信息处理过程中有着更为广泛的应用,利用量子纠缠可以实现一些经典手段无法实现的任务,例如量子隐形传态、量子密集编码、基于纠缠态的量子密码术等。然而,实际的量子系统不可避免地要受到环境的影响,从而导致系统发生退纠缠。最近,理论和实验研究发现系统在演化的过程中会出现纠缠突然死亡(ESD)。   本文主要在无旋转波近似(RWA)下,通过数值严格解,研究两个无相互作用的Jaynes-Cummings原子的纠缠动力学,并对纠缠突然死亡这一现象行了讨论。   在两个不同的初始Bell类态下,我们借助concurrence度量方法,研究了两个JC原子的纠缠动力学。我们发现在初始状态为反关联自旋的Bell态时出现纠缠突然死亡,而在RWA下没有这种现象。在强耦合区域,纠缠随时间的演化没有周期性,原子与腔的强耦合促使纠缠突然死亡,而且失谐量的正负符号在纠缠演化中有着重要影响,而在RWA下,纠缠演化与失谐量的正负是无关的。我们也给出了幺正变换方法的解析结果,但是这个方法不能够从本质上修正RWA下的结论。同时我们也证明了光子的作用可能是纠缠突然死亡的原因。目前的理论结果可以应用在最近实验中的人造原子上。
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