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在经典电磁理论飞速发展和广泛应用的过程中,量子电磁理论也得到了广泛深入的研究和应用。特别是量子信息科学的建立,更是促进了量子电磁理论的深入研究。在这篇论文里,我们将研究量子电磁场与原子相互作用的互信息和三组分量子纠缠,并探讨两组分纠缠与三组分纠缠的联系。 在量子信息科学中,量子互信息和纠缠共生度是描述复合系统量子关联的两个重要的物理量,人们已经对这两个物理量的进行了深入的研究,并且都集中在两组分系统。为了克服这些不足,进一步研究多组分系统中量子互信息和纠缠共生度这两个物理量,我们首先综述了最新的前沿研究进展,并介绍了电磁场的量子化,给出了经典和量子信息中的熵和互信息的定义,为论文的研究提供理论基础。然后,我们选择一种重要的电磁场与原子相互作用的三组分系统,考虑不同的初始态和模型参数,用分析和数值方法,研究互信息和共生度动力学。我们提出描述互信息和共生度动力学关联参数。结果表明,这两个量之间的正或反关联强烈地依赖初始态,模型参数,以及演化时间。但是,在初态为低激发的局域量子态和弱相互作用的条件下,互信息和共生度是正关联。此外,在这个条件下,三种两组分纠缠也是正关联,而且它们与三组分纠缠也是正关联。这些有利于我们建立合适的量子关联量度,更能帮助我们从两组分纠缠研究的丰富成果出发,深入研究多组分系统的量子纠缠。 最后,我们讨论了今后的研究问题。论文的主要研究结果已发表(Int.J.Mod.Phys.B29,1550063(2015))。