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Kerr介质中腔耗散双光子J-C模型的纠缠动力学

作　者: 程瑛
导　师: 李勇
学　校: 华中师范大学
专　业: 原子与分子物理
关键词: Kerr介质 线性熵 纠缠 超算符 振幅耗散 相位耗散
分类号: O431.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


里德堡原子的实验研究取得突破性进展,激发了人们对扩展J-C模型研究的兴趣,其主要方法是通过腔耗散或加Kerr介质来修正J-C模型。把J-C模型同时扩展到腔耗散和加Kerr介质的情况,到目前为止,仅有一篇文章做了类似工作。但是他们在讨论耗散或Kerr介质对原子与光场之间纠缠的影响时,都用的是线性熵理论。光场的线性熵（原子线性熵）描述的是光场（原子）与原子（光场）和环境组成系统之间的纠缠,它不能描述原子与场两者之间的纠缠。所以用线性熵描述原子与光场之间的纠缠不够完美。当一个系统由三个元素组成（比如A,B和C）,Olaya-Castro等人用下面的式子来描述原子与光场的内秉纠缠（intrinsic entenglment）,EA,B=SA+SB-SA,B,EA,B非常好地描述了A,B之间的内秉纠缠。本文用Olaya-Castro等人理论研究了加Kerr介质腔耗散双光子J-C模型中,Kerr介质对原子、光场、环境（耗散腔）两两之间内秉纠缠的影响（a、f、e分表代表原子、光场和环境）。结果表明随着Kerr介质的增强Ea,f,Ea,e,Ef,e随时间演化周期变小;Kerr介质抑制了原子、光场、环境之间的内秉纠缠。许多物理问题,比如宇宙学、量子光学、粒子物理、量子测量和量子计算、量子信息理论都涉及到解主方程（ME）问题。因此找到一种方便快捷的求解主方程的方法就显得至关重要。已经有很多求解主方程的方法,既有求解析解,也有求近似解。第一类,C数等效方法。第二类,超算符Lie代数方法。本文第二个工作就是用超算符求解了由相干态叠加态和热库组成的系统随时间演化的矩阵元,运用线性熵理论讨论了色散对相干态叠加态叠加的影响,得到与D.F.Walls相同的结论。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
引言  8-12
第一章 KERR介质中腔耗散双光子J-C模型主方程的求解  12-22
  2.1 标准J-C模型及其演化规律  12-14
  2.2 标准JCM的局限性  14-15
  2.3 克尔介质和克尔效应  15-16
    2.3.1 经典的克尔效应  15
    2.3.2 克尔介质的非线性过程  15-16
  2.4 KERR介质双光J-C模型在大失谐条件下的有效哈密顿  16-19
  2.5 主方程随时间的演化  19-22
第二章 KERR介质中腔耗散双光子J-C模型动力学特性  22-34
  3.1 原子与光场线性熵随时间的演化  22-26
    3.1.1 线性熵的意义  22
    3.1.2 原子的线性熵  22
    3.1.3 光场的线性熵  22-23
    3.1.4 系统的线性熵  23-24
    3.1.5 结果与讨论  24-26
  3.2 原子、光场、环境两两之间的内秉纠缠  26-33
    3.2.1 原子与光场相互作用  27-30
    3.2.2 原子与环境相互作用  30-32
    3.2.3 光场与环境相互作用  32-33
  结果与讨论  33-34
第三章 耗散对量子相干性的的影响  34-42
  4.1 超算符求解方法及应用  34-35
    4.1.1 超算符LIE代数方法  34-35
  4.2 耗散对量子相干态的影响  35-41
    4.2.1 振幅耗散  35-39
    4.2.2 相位耗散  39-41
  结果与讨论  41-42
第四章 总结与展望  42-44
参考文献  44-48
硕士期间完成论文情况  48-49
致谢  49

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学 > 光本性的理论 > 量子光学
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