导读:本文包含了纠缠交换和传递论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:量子,光学,原子,信息学,保真度,模型,物理。
纠缠交换和传递论文文献综述
王菊霞[1]（2011）在《原子纠缠态向光场纠缠态交换传递过程的保真度》一文中研究指出目的探究原子与光场相互作用系统保真度的演化特性。方法利用全量子理论,建立由多个"原子-腔场相互作用"构成的联合物理模型,研究光场与原子的相互作用过程中原子的量子信息保真度,讨论纠缠原子态保真度的影响因素。结果原子保真度呈现周期性演化,且随着初始光场的光子数、光场与原子耦合强度的增加,原子保真度振荡的周期越来越短,说明量子纠缠信息在原子与光场之间越来越频繁的交换传递。结论适当控制相互作用时间、选取系统初态,可获得量子信息的高保真度输出。(本文来源于《西北大学学报(自然科学版)》期刊2011年05期）
王菊霞[2]（2008）在《原子—腔—场系统中量子纠缠信息交换、传递与保持的机理研究》一文中研究指出量子纠缠信息的交换、传递与保持问题,是当前量子光学与量子信息学领域的前沿重大课题之一,其成果在量子通信与量子光通信等高科技领域具有广阔的应用前景和重大的应用价值。本文利用全量子理论,对多种“原子-腔-场”相互作用系统中量子纠缠信息的交换、传递与保持问题进行了系统研究,由此获得了一系列既不同于现有报道又具有重要意义的新的结果和结论。本文的主要的研究结果如下:1.采用数值计算的方法,研究了两个偶极-偶极相互作用的耦合双能级原子分别与单模奇相干态光场、单模偶相干态光场以及两态迭加单模Schr?dinger-cat态光场相互作用系统中原子与腔场之间的量子纠缠度的时间演化特征。结果表明,场-原子系统量子纠缠度的时间演化特性不仅与光场的初始平均光子数、场-原子之间的耦合强度、原子-原子之间的耦合强度以及频率失谐量等密切相关,而且还与原子的初始状态有关,并完全由这些因素共同决定。一般而言,纠缠度的时间演化普遍呈现出振荡性;并且在初始强场的条件下,场-原子之间的纠缠与退纠缠现象周期性的交替出现,且存在量子干涉现象;随着场-原子之间耦合强度的增大,量子纠缠不规则振荡的周期逐渐减小;当原子-原子之间耦合强度取某些定值时,量子纠缠度的时间演化会呈现出周期性的崩坍-回复现象,当原子-原子之间偶极-偶极相互作用较弱时,量子场熵演化规律与单光子J—C模型的情形相似,当偶极相互作用足够强时又与双光子J—C模型的特征相似。通过控制影响因素,尽可能使原子与光场较长时间处于较大程度的纠缠态,将有利于量子纠缠信息的传递。2.建立了由多个相互独立的“原子-腔-场”相互作用系统的物理模型。利用全量子理论,分别研究了M个单原子分别与M个单(多)模光场依赖于强度耦合的单(多)光子相互作用过程、M个耦合双能级原子分别与M个单(多)模光场的单(多)光子相互作用过程,给出了不同情况下系统态矢的一般演化式,找到了利用原子-腔-场之间的相互作用过程来实现量子纠缠信息交换与传递的条件。结果发现:只要控制原子-腔场之间相互作用时间并使原子以特定速度穿过腔场,对于不同的模型有时还需要对出腔原子进行测量,并通过处于基态的原子与存储量子纠缠信息的腔场两者之间的相互作用最终使原子获得了量子纠缠信息。相反,纠缠原子中的量子纠缠信息也可传递给处于真空态的腔场。与此同时,作为“飞行的量子比特”的基态原子可将量子纠缠信息从一个腔场传递到另一个腔场。不仅如此,通过控制原子与腔场之间相互作用时间,也可使腔场或者原子初始量子纠缠信息被完全保持或部分保持。在不同的系统中,影响实现量子纠缠信息交换、传递与保持条件的因素各不相同。例如,通过对频率失谐量的控制,可使量子纠缠信息被完全交换、完全传递或完全保持,但原子之间的偶极相互作用会导致量子纠缠信息被非完全传递和非完全保持。由此可见:当处于基态的原子以特定速度通过处于量子纠缠态的腔场时,原子能够将光场的量子纠缠信息据为已有;反之,当纠缠原子以特定速度通过真空态腔场时,原子又能将自己携带的量子纠缠信息释放于腔场之中,这样便实现了原子-腔-场系统量子纠缠信息的交换与传递。研究还表明:利用原子能够捡起和释放量子纠缠信息的特点,可进一步实现腔-腔之间的异地量子纠缠信息的传递。3.提出了由相干腔场与相干原子构成的综合物理模型,研究了相干原子束与单(多)模相干光场的单(多)光子的共振(非共振)相互作用过程,利用演化因子给出了相干原子束与相干腔场相互作用系统的演化规律。结果表明:腔场与原子相互作用过程中光场纠缠态与原子纠缠态可周期性地相互转换,这样便实现了量子纠缠信息的交换与传递。且其转换周期分别与原子-腔场之间相互作用的耦合强度g、相互作用时间t、原子(或光子湮灭)算符的复系数Aξ,k( Aη,k)、各模光场参与相互作用(或初始)的光子数N j, k( n j, k)以及光场所含的纵模数q等密切相关并完全由这些因素决定。研究还发现:在普遍情况下,量子纠缠信息交换与传递的条件分别与原子的跃迁频率ωa,k及其相对相位ξ、光场的频率ωf,k及其相对相位η、场-原子之间的耦合强度g以及场-原子相互作用时间t等均有关;但当原子与光场发生共振相互作用时,其条件仅与g、t有关。由此揭示出相干腔场与相干原子束相互作用过程中量子纠缠信息交换与传递的一般特征。另外,在适当条件下,原子纠缠态或光场纠缠态可以保持初态不变。在一定条件下,上述这些普遍性结果便过渡到了非相干原子与光场相互作用的特殊情形。4.在考虑非线性效应的情况下,精确求解了由多个原子与多个腔场构成的联合系统态矢量随时间演化的一般表式,利用全量子理论并通过数值计算方法,详细研究了Kerr效应、Stark效应、以及虚光场效应对量子纠缠信息在原子与腔场之间周期性可逆交换与传递过程的影响。结果表明:①.Kerr介质对初始腔场为真空态或最低Fock态组成的纠缠态等一些特殊情形不产生任何影响,而对一般Fock态n k( n k≠0)都会改变其量子纠缠信息转换的相位和周期,且Kerr效应越强转换周期就越短,反之亦然,因此,通过选取不同Kerr介质并改变Kerr效应的强弱程度,可以控制量子纠缠信息交换与传递的快慢程度,还有,当考虑Kerr效应时,相位的改变也与腔场中光子数n k(k=1,2,3,…,M)的多少有关;②.Stark效应和初始场强对此过程也有着显着的影响:光场的量子纠缠程度会随着初始场强的增强而增大,在强场条件下,光场量子纠缠度可呈现出周期性的崩塌-回复现象,并且Stark移位参量越大,光场量子纠缠度振荡越剧烈,说明Stark效应破坏了光场量子纠缠度的时间稳定性;③.旋波近似对原子纠缠态与光场纠缠态两者之间的交换、传递与保持不产生任何影响;而在非旋波近似下,虚光场效应对纠缠态在腔场与原子之间相互转化的过程有着明显的影响:在光场纠缠信息传递给原子之后腔场并不能恢复到最初的真空态;伴随着纠缠态的转化和保持过程,相位有所改变并产生了多个干扰项。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2008-09-01）
王菊霞,杨志勇,安毓英[3]（2008）在《多个相干“原子-腔场”相互作用的联合系统中量子纠缠信息交换传递的条件》一文中研究指出利用演化因子给出了相干原子束与相干腔场相互作用系统的演化规律,研究了其相互作用过程,结果表明:量子信息不但可以在相干原子与相干腔场之间相互交换,而且可以在不同相干腔场之间传递。还发现:(本文来源于《第十叁届全国量子光学学术报告会论文摘要集》期刊2008-07-01）
王菊霞,杨志勇,安毓英[4]（2008）在《相干耦合腔场中量子纠缠信息交换传递机理研究(英文)》一文中研究指出提出了相干多模腔场-相干耦合原子相互作用系统的物理模型.利用全量子理论,研究了该系统中多光子相互作用过程的演化性质,结果表明:在多模腔场与相干耦合多原子相互作用过程中,多光子纠缠态与多原子纠缠态可以周期性的相互转换,在此过程中,同时可以实现纠缠信息的交换传递.通过对原子保真度的数值计算,给出了纠缠信息交换传递的图示说明.并进一步揭示出纠缠信息交换传递的一般特征.目前所报道的研究结果仅是本文所得普遍性结果在各种不同情况下的特例.(本文来源于《光子学报》期刊2008年05期）
王菊霞,杨志勇,安毓英[5]（2008）在《Stark效应对量子纠缠信息交换传递的影响》一文中研究指出用多个"二能级原子与单模光场"组成的联合物理模型,考虑Stark效应后,推导了该系统的态矢演化式,得到光场纠缠度的数值计算结果.讨论了Stark效应和初始场强对量子纠缠信息交换传递的影响.结果发现,在一定条件下,原子纠缠态与光场纠缠态之间可以转化,实现了量子纠缠信息的交换传递,且Stark效应和初始场强对此过程有着显着的影响:光场的纠缠程度随着初始场强的增强而增大;在强场条件下,光场纠缠度出现崩塌-回复现象.Stark移位参量越大,光场纠缠度振荡越剧烈,说明Stark效应破坏了光场纠缠程度的稳定性.(本文来源于《光子学报》期刊2008年04期）
纠缠交换和传递论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
量子纠缠信息的交换、传递与保持问题,是当前量子光学与量子信息学领域的前沿重大课题之一,其成果在量子通信与量子光通信等高科技领域具有广阔的应用前景和重大的应用价值。本文利用全量子理论,对多种“原子-腔-场”相互作用系统中量子纠缠信息的交换、传递与保持问题进行了系统研究,由此获得了一系列既不同于现有报道又具有重要意义的新的结果和结论。本文的主要的研究结果如下:1.采用数值计算的方法,研究了两个偶极-偶极相互作用的耦合双能级原子分别与单模奇相干态光场、单模偶相干态光场以及两态迭加单模Schr?dinger-cat态光场相互作用系统中原子与腔场之间的量子纠缠度的时间演化特征。结果表明,场-原子系统量子纠缠度的时间演化特性不仅与光场的初始平均光子数、场-原子之间的耦合强度、原子-原子之间的耦合强度以及频率失谐量等密切相关,而且还与原子的初始状态有关,并完全由这些因素共同决定。一般而言,纠缠度的时间演化普遍呈现出振荡性;并且在初始强场的条件下,场-原子之间的纠缠与退纠缠现象周期性的交替出现,且存在量子干涉现象;随着场-原子之间耦合强度的增大,量子纠缠不规则振荡的周期逐渐减小;当原子-原子之间耦合强度取某些定值时,量子纠缠度的时间演化会呈现出周期性的崩坍-回复现象,当原子-原子之间偶极-偶极相互作用较弱时,量子场熵演化规律与单光子J—C模型的情形相似,当偶极相互作用足够强时又与双光子J—C模型的特征相似。通过控制影响因素,尽可能使原子与光场较长时间处于较大程度的纠缠态,将有利于量子纠缠信息的传递。2.建立了由多个相互独立的“原子-腔-场”相互作用系统的物理模型。利用全量子理论,分别研究了M个单原子分别与M个单(多)模光场依赖于强度耦合的单(多)光子相互作用过程、M个耦合双能级原子分别与M个单(多)模光场的单(多)光子相互作用过程,给出了不同情况下系统态矢的一般演化式,找到了利用原子-腔-场之间的相互作用过程来实现量子纠缠信息交换与传递的条件。结果发现:只要控制原子-腔场之间相互作用时间并使原子以特定速度穿过腔场,对于不同的模型有时还需要对出腔原子进行测量,并通过处于基态的原子与存储量子纠缠信息的腔场两者之间的相互作用最终使原子获得了量子纠缠信息。相反,纠缠原子中的量子纠缠信息也可传递给处于真空态的腔场。与此同时,作为“飞行的量子比特”的基态原子可将量子纠缠信息从一个腔场传递到另一个腔场。不仅如此,通过控制原子与腔场之间相互作用时间,也可使腔场或者原子初始量子纠缠信息被完全保持或部分保持。在不同的系统中,影响实现量子纠缠信息交换、传递与保持条件的因素各不相同。例如,通过对频率失谐量的控制,可使量子纠缠信息被完全交换、完全传递或完全保持,但原子之间的偶极相互作用会导致量子纠缠信息被非完全传递和非完全保持。由此可见:当处于基态的原子以特定速度通过处于量子纠缠态的腔场时,原子能够将光场的量子纠缠信息据为已有;反之,当纠缠原子以特定速度通过真空态腔场时,原子又能将自己携带的量子纠缠信息释放于腔场之中,这样便实现了原子-腔-场系统量子纠缠信息的交换与传递。研究还表明:利用原子能够捡起和释放量子纠缠信息的特点,可进一步实现腔-腔之间的异地量子纠缠信息的传递。3.提出了由相干腔场与相干原子构成的综合物理模型,研究了相干原子束与单(多)模相干光场的单(多)光子的共振(非共振)相互作用过程,利用演化因子给出了相干原子束与相干腔场相互作用系统的演化规律。结果表明:腔场与原子相互作用过程中光场纠缠态与原子纠缠态可周期性地相互转换,这样便实现了量子纠缠信息的交换与传递。且其转换周期分别与原子-腔场之间相互作用的耦合强度g、相互作用时间t、原子(或光子湮灭)算符的复系数Aξ,k( Aη,k)、各模光场参与相互作用(或初始)的光子数N j, k( n j, k)以及光场所含的纵模数q等密切相关并完全由这些因素决定。研究还发现:在普遍情况下,量子纠缠信息交换与传递的条件分别与原子的跃迁频率ωa,k及其相对相位ξ、光场的频率ωf,k及其相对相位η、场-原子之间的耦合强度g以及场-原子相互作用时间t等均有关;但当原子与光场发生共振相互作用时,其条件仅与g、t有关。由此揭示出相干腔场与相干原子束相互作用过程中量子纠缠信息交换与传递的一般特征。另外,在适当条件下,原子纠缠态或光场纠缠态可以保持初态不变。在一定条件下,上述这些普遍性结果便过渡到了非相干原子与光场相互作用的特殊情形。4.在考虑非线性效应的情况下,精确求解了由多个原子与多个腔场构成的联合系统态矢量随时间演化的一般表式,利用全量子理论并通过数值计算方法,详细研究了Kerr效应、Stark效应、以及虚光场效应对量子纠缠信息在原子与腔场之间周期性可逆交换与传递过程的影响。结果表明:①.Kerr介质对初始腔场为真空态或最低Fock态组成的纠缠态等一些特殊情形不产生任何影响,而对一般Fock态n k( n k≠0)都会改变其量子纠缠信息转换的相位和周期,且Kerr效应越强转换周期就越短,反之亦然,因此,通过选取不同Kerr介质并改变Kerr效应的强弱程度,可以控制量子纠缠信息交换与传递的快慢程度,还有,当考虑Kerr效应时,相位的改变也与腔场中光子数n k(k=1,2,3,…,M)的多少有关;②.Stark效应和初始场强对此过程也有着显着的影响:光场的量子纠缠程度会随着初始场强的增强而增大,在强场条件下,光场量子纠缠度可呈现出周期性的崩塌-回复现象,并且Stark移位参量越大,光场量子纠缠度振荡越剧烈,说明Stark效应破坏了光场量子纠缠度的时间稳定性;③.旋波近似对原子纠缠态与光场纠缠态两者之间的交换、传递与保持不产生任何影响;而在非旋波近似下,虚光场效应对纠缠态在腔场与原子之间相互转化的过程有着明显的影响:在光场纠缠信息传递给原子之后腔场并不能恢复到最初的真空态;伴随着纠缠态的转化和保持过程,相位有所改变并产生了多个干扰项。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纠缠交换和传递论文参考文献
[1].王菊霞.原子纠缠态向光场纠缠态交换传递过程的保真度[J].西北大学学报(自然科学版).2011
[2].王菊霞.原子—腔—场系统中量子纠缠信息交换、传递与保持的机理研究[D].西安电子科技大学.2008
[3].王菊霞,杨志勇,安毓英.多个相干“原子-腔场”相互作用的联合系统中量子纠缠信息交换传递的条件[C].第十叁届全国量子光学学术报告会论文摘要集.2008
[4].王菊霞,杨志勇,安毓英.相干耦合腔场中量子纠缠信息交换传递机理研究(英文)[J].光子学报.2008
[5].王菊霞,杨志勇,安毓英.Stark效应对量子纠缠信息交换传递的影响[J].光子学报.2008
论文知识图
