Tavis—Cummings模型中运动原子的纠缠演化特性

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Tavis-Cummings模型是描述多个二能级原子与光场发生强相互作用的模型,近年来人们对这种模型进行了广泛的研究,微腔中光场与原子,原子与原子相互作用过程中,光场态,原子态随时间不断改变,研究表明光场和原子子系统的非经典特性与光场初态,原子初态,谐振腔结构之间有着密切的联系;光场的非经典特性如压缩效应,反聚束效应,原子非经典效应如纠缠均要受到光场与原子初态及腔模结构的影响,在一个多个子系统组成的大系统中,子系统量子态的纠缠是整个系统的一个重要特征,在量子信息的研究中,多部分量子态纠缠是量子信息工程中的重要资源,纠缠传递和交换在量子超密度编码,密钥分配,隐形传态,量子计算机及量子通信中扮演着重要角色。如能实现对原子态量子纠缠的调控,则对许多量子信息问题的研究将起到重要的作用,本文中,考虑了两个二能级原子与微型谐振腔中相干态光场相互作用的模型,在考虑谐振腔腔模结构的情况下,让原子沿谐振腔轴向运动,在考虑到腔模结构,原子运动速度,光场平均光子数,原子与光场初态等因素的情况下,我们运用Wootters提出的共生纠缠度(concurrence)来计算两原子之间的纠缠,采用数值计算的方法,得到的结果表明,原子纠缠演化周期受到了原子运动速度和谐振腔结构的影响,而纠缠度的大小则与原子初态,原子运动速度,及光场初态有关,由此即可实现对原子纠缠演化的调控。
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