腔QED系统几何量子关联的理论研究

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量子计算与量子信息是一门新兴的交叉学科,它基于量子力学原理来实现信息处理任务。量子计算与量子信息的主要优势在于量子态的叠加原理和量子纠缠的存在,因此,如何控制量子纠缠,就成为一项非常重要的研究课题,也成为国内外理论和实验研究的热点。但是,量子任务所依赖的体系很容易受到周围环境的影响,使纠缠被遭到坏,从而影响任务的处理。最近的研究中提出了量子dis-cord,这是一种新的量子关联,在退相干环境中,比量子纠缠更有优越性。本文主要研究了白噪声对腔QED系统中两个原子之间几何量子关联的影响。为了探究白噪声对几何量子关联的影响,我们利用处于光腔中的两个二能级原子来观察它们之间的几何量子关联在白噪声环境下的演化。当两个原子分别处于强度相同且独立的白噪声环境中时,我们发现如果初态为Bell对角态,几何量子关联随着时间演化的过程中,会出现double changes的现象;若两个原子初态为纯态,就不会发生double changes的现象,在此情形可以看出白噪声对几何量子关联的产生起着抑制作用,甚至将其破坏。我们也研究了几何量子dis-cord与自发辐射率、祸合强度等有关参数的关系。我们进一步考虑只有一个原子处于白噪声中,两个原子间的几何量子关联会出现一个稳态,研究发现在白噪声强度较弱时,几何量子关联逐渐增加到最大值,然后随着白噪声强度的增大开始递减,即表现出随机共振的行为。在自发辐射率、耦合强度以及拉比频率等有关参数的影响下,几何量子关联也会表现出随机共振的行为。我们的研究结果为控制腔中的两个原子之间的量子关联提供了可能性。
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