基于腔QED的任意相干叠加态远程制备方案

运用A型三能级原子与相干态光场大失谐作用,在腔量子电动力学体系中制备原子与相干态光场的最大纠缠态,并以此作为量子通道在经典场辅助作用下远程制备可随意操控的相干态光场任意叠加态.经过计算,得出对于叠加系数为实数的相干态光场的叠加态,通过适当旋转操作,远程制备成功的概率是100%.最后讨论了实验上实现此方案的可行性和所具备的应用优势.     

联合系统中原子纠缠态保真度演化特性研究

利用全量子理论,讨论了原子与光场相互作用过程时原子纠缠态的时间演化过程,研究了多个参数对保真度的影响.通过数值计算,结果表明:原子纠缠态与光场相互作用的过程中,原子始终处于部分纠缠状态,原子的量子态保真度随时间的演化呈现出振荡性及类似于拉比振荡的坍塌与复原现象,其振荡频率主要受辐射强度或光子数、原子—光场的耦合强度、原子从高能态到低能态跃迁的复数几率幅以及光场湮没一个光子的复几率幅等因素的调制,而其他因素对原子保真度没有太大的影响,可见,要想改变原子态纠缠度可以通过适当控制上述三个参数来实现.     

利用V型三能级原子与光场的相互作用来传送腔场的奇偶相干叠加态

实现腔场奇偶相干叠加态的隐形传送,在量子信息领域有非常重要的作用.提出利用V型原子与腔场的相互作用系统进行概率传送腔场的奇偶相干叠加态的有效方案.在此方案中,对于振幅很大的单模光场,通过实行Bell态测量,能成功地传送腔场的奇偶相干叠加态,其成功的总概率为0.25.     

相干态光场与运动三能级原子作用的光场压缩

采用求解薛定谔方程和数值计算方法,研究了相干态光场与三型运动三能级原子相互作用过程中的光场压缩效应.数值计算结果表明:在相干态光场与运动三型三能级原子相互作用系统中,平均光子数、原子运动速度和场模结构参数对光场的压缩均具有一定程度的影响.在固定原子运动速度和场模结构参数时,增加平均光子数,可以实现完全压缩的光场.随着平均光子数的增加,压缩曲线的振荡周期没有明显的变化,压缩曲线的振荡幅度明显增大,压缩的稳定性变小;在平均光子数和场模结构参数一定时,原子运动速度对光场压缩的深度以及压缩周期影响程度较大,增大原子运动速度,不但可以实现完全压缩光场,而且压缩的稳定性得到提高.     

与级联三能级原子相互作用的二项式光场的熵压缩

运用量子熵理论并借助于数值计算方法。研究与级联三能级原子相互作用的二项式光场的熵压缩性质．光场的初始参量对光场熵压缩的影响．当初始光场处于相干态时．在较短时间内光场出现熵压缩效应；当初始光场处于中间态时。光场熵压缩的深度和持续时间增加；当初始光场过渡到数态时．光场熵压缩明显减弱直到消失．研究结果表明：在与原子相互作用过程中。从相干态到数态过渡的中间态光场具有较好的熵压缩性质．     

振幅相干态光场与二能级原子的相互作用及场熵的演化

运用J—C模型研究了二能级原子与振幅相干态光场的相互作用和光场—原子系统内部状态间的跃迁几率和光场熵的演化。     

21世纪量子光学领域的若干重大核心问题展望——兼论量子光学的发展动态与发展方向

对量子光学领域中诸如场—物质 (原子、分子或离子 )相互作用模型、腔内原子的辐射谱、亚泊松光子统计、光子反聚束效应、光场压缩态、时间与时域的定义及其本质含义、时域量子化、时间不可逆性、量子时空观与量子化时空结构、量子时空对称性与量子化时空对称结构、时域压缩的量子极限与超快科学领域的新时间尺度、量子涨落宇宙模型、薛定谔猫态、量子信息学、生物光子学、光的量子本质与光子结构、原子的激光冷却与捕获、玻色—爱因斯坦凝聚 (即 BEC)以及“原子激光器”与“原子激光”等方面的若干重大进展情况进行了系统综述 .在对量子光学所涉及的上述各有关重大核心科学技术领域的历史、现状、以及最新发展动态和应用前景进行详细分析的基础上 ,进一步指出了量子光学领域未来的发展趋势和发展方向     

21世纪量子光学领域的若干重大核心问题展望—兼论量子光学的发展动态与发展

对量子光学领域中诸如场－物质（原子、分子或离子）相互作用模型、腔内原子的辐射谱、亚泊松光子统计、光子反聚束效应、光场压缩态、时间与时域的定义及其本质含义、时域量子化、时间不可逆性、量子时空观与量子化时空结构、量子时空对称性与量子化时空对称结构、时域压缩的量子极限与超快科学领域的新时间尺度、量子涨落宇宙模型、薛定谔猫态、量子信息学、生物光子学、光的量子本质与光子结构、原子的冷却与捕获、玻色－爱因斯坦凝聚（即BEC）以及“原子激光器”与“原子激光”等方面的若干重大进展情况进行了系统综述。在对量子光学所涉及的上述各有关重大核心科学技术领域的历史、现状,以及最新发展动态和应用前景进行详细分析的基础上,进一步指出了量子光学领域未来的发展趋势和发展方向。     

辐射场与电子波场间相互作用的哈密顿量

仿照霍金对光场进行量子化的方法和电磁场的量子化理论,本文对电子波场进行了量子化,推导出了辐射场与电子波场相互作用的哈密顿量.     

GHZ类态原子体系与二项式光场相互作用的动力学

采用全量子理论,研究了处于GHZ类态的三个全同二能级纠缠原子与二项式光场相互作用的动力学特性,并用求解Schrdinger方程和数值计算的方法进行了定量分析,结果表明:原子布居算符和光场的二阶相干度与三原子体系纠缠度和二项式光场的光场强度相关联。     

基于原子与腔场谐振相互作用制备原子GHZ态(英文)

提出一种利用原子与腔场谐振相互作用制备原子GHZ态的方案。在此方案中,初始时腔场处于真空态,将制备在高能级的三个两能级原子依次注入腔场中发生单光子谐振作用,最后一个制备在低能级的两能级原子注入腔场发生三光子谐振作用。通过对腔场的测量可得到四原子GHZ态。利用该方法原则上可推广得到n个原子GHZ态。     

激光场与原子相互作用

本文用量子理论研究激光场与三个原子的相互作用。当初始条件为激光场中有N个光子,而三个原子都处于高能级时,得到了光子数和原子状态各自随时间的变化关系。光子数很大时,量子理论结果与半经典理论结果是一致的。     

Tavis-Cummings模型中原子的纠缠度

1 Introduction Superposition principleis one of the fundamentals inquantum mechanics . A two-level atom may be in theground state |0〉,the excited state |1〉or the superpo-sition statesC0|0〉 C1|1〉. The coefficientsC0andC1are complex probability amplitudes of |0〉and |1〉respectively. For a system consisting of two atoms ,the state of total system may be in the direct productstates |0 ,1〉or |1 ,0〉. According to the superpositionprinciple ,the total system may also beinthe superpo-sition s…     

概率量子隐形传态的腔QED实现

本文提出了一个实验上可行的单原子未知态的概率量子隐形传送。在这个方案中,原子1开始处于一个任意的量子态,原子2和3处于一个部分纠缠纯态。发送者Alice对原子1和2进行Bell基测量后并通过经典通道把测量结果告诉接收者Bob,Bob再把原子3和一个辅助原子A同时注入一个单模真空腔场。只要控制原子与腔场的相互作用时间,就能够使原子3最大概率地重现原子1最初的未知态,即量子隐形传态的成功几率等于作为量子通道的部分纠缠态的较小叠加系数的模的平方的两倍。另外,由于原子是与大失谐的真空腔场相互作用,所以此方案不受腔衰减的影响。     

基于光纤连接三个光腔制备三原子W态(英文)

提出一种基于两光纤连接三个光腔制备三原子W态的方案。在此方案中,腔场的信息可以通过光纤进行传送,利用集成在光纤上的两个法拉第回转器阻止来自第二个和第三个腔场的反射。制备得到三原子W态时腔场处于初始时的真空态。由于原子与腔场之间是共振作用,耦合强度相对较大,能缩短所需的相互作用时间。     

GHZ型纠缠量子态隐形传态研究

利用粒子与真空态腔场相互作用,结合腔量子电动力学技术,通过控制原子在腔中的飞行速度来调节原子与腔场的作用时间,考虑非真空态情况下量子态与腔场作用演化情况,研究了多粒子多光子腔场中原子态的GHZ型纠缠态制备与隐性传态方法.     

原子间偶极相互作用对双原子偶极矩高阶压缩的影响

研究了两个全同的二能级原子与单模真空辐射场相互作用系统中原子偶极矩的高阶压缩效应.通过数值计算,讨论了原子间偶极相互作用对原子偶极矩高阶压缩的影响.     

用腔QED技术实现纠缠交换

基于腔QED系统,提出一种纠缠交换的方案,不仅能实现没有直接相互作用的原子不同程度的纠缠,还能实现未知纠缠状态转移到没有直接相互作用的原子上去.在此方案中只对原子做独立测量,没有使用联合测量,原子跃迁频率与场模频率大失谐,场只是虚激发,腔场品质因子的要求比共振条件下大大降低.     

带阶梯栅氧的N-LDMOS晶体管热载流子退化分析(英文)

为了减小高压N-LDMOS器件的热载流子效应并维持其开态特性,提出了一种带有阶梯栅氧的新型N-LDMOS器件结构.与传统的N-LDMOS器件相比,其栅极下方Si-SiO2界面处的电场强度明显减弱,因而可以有效地减少器件的热载流子效应,而该阶梯栅氧结构可以通过功率集成电路工艺中普遍采用的栅氧生长方法进行2次栅氧生长来获得.采用TCAD仿真技术对传统的N-LDMOS器件和所提出的新型N-LDMOS器件的热载流子退化现象进行了对比和分析,并在维持原有器件特性参数的基础上得出了新型N-LDMOS器件中厚栅氧部分的最优长度.最后,通过选取某些特性参数进行了实际的器件退化测试,结果表明该新型N-LDMOS器件的热载流子退化现象得到了很大的改善.     

利用三个原子同时与单模腔场相互作用制备原子的纠缠态(英文)

提出了制备三原子W态和一个处于最大纠缠的两原子态的方案 ,这些均基于三个原子同时与单模腔场相互作用实现的 与郑郭方案不同 ,本方案的腔场初始处于n光子的热态 ,因而具有更大的现实意义 最后分析了该方案在实验上实现的可行性