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态叠加原理是微观世界最有趣的现象之一,当态叠加原理应用到复合系统中时,将出现一种非常奇妙的现象—量子纠缠。随着量子信息的迅速发展,量子纠缠成为量子通信和量子计算中的重要资源。然而,在一些不存在量子纠缠或量子纠缠很弱的系统中,量子信息任务仍然可以完成,人们发现这是量子关联在起着关键的作用。因此,量子关联的(包含量子纠缠,量子失协等等)研究与应用成为量子信息科学的研究热点。 论文主要围绕不同环境中对三体系统量子关联演化特性的研究,包括以下三个方面的内容: 1.研究了三个二能级原子与多模真空场发生相互作用的三体纠缠演化特性。考虑到原子间距和初始条件对下限共生纠缠和三体负本征值的影响,我们发现最佳原子间距可以使集体阻尼最小化,从而在演化过程中可以使三体纠缠最大化。当原子间距很小时,三体纠缠在短时间里表现出振荡行为,而在长时间里会趋于一个固定值。另外,我们还研究原子间距取不同值时对三体纠缠的影响。 2.研究了三个二能级原子独立与单模光场发生相互作用的三体量子关联的演化和保持特性。采用真正多体共生,下限共生和三体几何量子失协来研究系统间的量子关联。我们选择GHZ态和W态作为原子的初始纠缠态,而真空态作为腔场的初始态,研究初始状态与纠缠转移的关系以及不同量子关联度量的稳定性。结果表明,不同初始状态可以控制子系统间纠缠转移;在演化过程中三体几何量子失协比三体纠缠更加稳定。利用弱测量和量子测量反转的方法可以提升三体纠缠。考虑到真正多体纠缠度量方法,我们的工作可推广到N个粒子GHZ态。 3.研究了三个二能级原子与共同热库发生相互作用系统的纠缠动力学演化。采用三体负本征值来描述系统间纠缠,通过数值计算分析了初始状态和原子间偶极-偶极相互作用对系统间纠缠演化的影响。结果表明,初始状态的原子相位可以控制量子干涉现象,长时间演化下原子的激发态布居出现俘获现象,通过调节偶极-偶极相互作用强度,可以提升三原子之间的纠缠。