真空态对非经典态统计学的影响及纠缠特性研究

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本文构造了椭圆态与真空态叠加的一类具有一定普遍意义的全新的非经典量子态。通过对所构造的新态的正交压缩度,Wigner分布函数的负值性和亚泊松光子统计等非经典效应的研究,给出了非经典特性与增减叠加真空态的依赖关系,分析出真空态对非经典态统计学影响的一般规律。进一步基于von Neumann熵纠缠度计算并研究了由椭圆态和真空态构造的双模叠加态的纠缠特性。结果表明:1、椭圆态与真空态叠加的压缩效应。通过在新态中叠加不同的真空态数量,发现所构造的奇偶态在正交分量X1和X2中均清楚地展现出完全不同于椭圆态的压缩结构、压缩区域和压缩峰值等量子干涉特征。偶态的正交分量X1的压缩区域当γ=5时在b=±0.29线上和奇态的正交分量X2的压缩区域当γ=1时在b=0上都表现出沿a方向无限压缩,且压缩结构表现出很好的对称性。当γ=1时,偶态正交分量X2的正交压缩深度为-0.97,几乎达到最大压缩度-1。结果表明奇偶态的正交分量X1和X2正交压缩对增减真空态非常敏感,表现出强烈的依赖于真空态系数。并且增减真空态对非经典态压缩效应的影响完全不同于振幅、相位和叠加的相干态数量的影响。选择适当的真空态叠加系数,可以找到具有最大压缩度的非经典态和最量子干涉的叠加态。2、椭圆态与真空态叠加的Wigner分布和亚泊松光子统计。随着叠加真空态数量的增加,干涉结构变得更加复杂。已经不能够区分叠加态中每个单独的相干态的Winger分布的峰,非经典指标Wigner分布函数的负值表现出对真空态有很强的依赖性。原来主要在两个相邻的相干态之间的干涉结构减弱,在P=0和x=0两个方向上干涉增强,中心主干涉峰随着真空态系数γ的增大而逐渐增大。所以可以通过控制真空态的叠加系数来控制Winger函数分布进而操纵非经典态的非经典性质。另外,真空态的加入使新态的非经典性质亚泊松光子统计还依然表现出椭圆态的光子统计。3、纠缠相干态。由所构造的新态的强非经典特性出发,我们进一步构造了一类双模叠加态,即纠缠相干态。它由椭圆态和真空态,即{λN∑Ck|αk>,γ10>}构成。计算了构造的新态的von Neumann熵纠缠度。给出依赖于各个参数的纠缠特性规律,并找到满足最大纠缠度条件,这可以用作极佳的量子隐形传送源。
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