多原子腔场系统论文_张信华,杨志勇,王菊霞,刘王云

导读:本文包含了多原子腔场系统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,信息学,原子,电动力学,光学,系统,相互作用。

多原子腔场系统论文文献综述

张信华,杨志勇,王菊霞,刘王云[1](2009)在《Raman型原子—腔场系统N-qubit原子态的隐形传送》一文中研究指出利用全量子理论,对简并Λ型三能级原子与单模相干态的相反态腔场之间的Raman相互作用进行了详细研究。在此基础上,提出了利用简并Λ型三能级原子与腔场之间的Raman相互作用,来隐形传送N-qubit未知原子态的新方案。(本文来源于《电子科技》期刊2009年04期)

张信华[2](2009)在《原子—腔场系统中任意N-qubit未知原子态的远程传送研究》一文中研究指出量子信息学是量子物理学与信息科学相结合而产生的一门新兴的交叉学科。量子信息学主要包括:量子态制备与操控、量子隐形传态、量子通信、量子光通信、量子编码与量子密集编码、量子密码术、量子加密与量子解密、量子显示与量子识别、量子测量与量子非破坏测量、量子算法与量子计算、以及全光量子计算机的开发与研制等等。其中,量子隐形传态是量子信息学领域中进展最显着的研究方向之一。实现未知量子态的远程传送(即实现量子隐形传态),尤其是实现多个量子比特未知量子态的隐形传送,在量子通信与量子光通信领域具有极为重要的应用价值。本文利用全量子理论,对N-qubit未知原子态的量子隐形传送问题进行了深入系统的研究。主要结果如下:(1)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模相干态腔场之间的Raman相互作用来实现N-qubit未知原子态的量子隐形传送的新方案。(2)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模相干态的相反态腔场之间的Raman相互作用来实现N-qubit未知原子态的量子隐形传送的新方案。(3)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模偶相干态腔场之间的Raman相互作用来实现N-qubit未知原子态的量子隐形传送的新方案。(4)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模奇相干态腔场之间的Raman相互作用来隐形传送N-qubit未知原子态的新方案。(5)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模相干态及其相反态的叠加态腔场之间的Raman相互作用来隐形传送N-qubit未知原子态的新方案。以上研究结果,对于人们从实验上实现N个量子比特的未知原子态的量子隐形传送具有重要的理论指导作用。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2009-01-01)

王菊霞[3](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)

赖振讲,赖小伟,刘宝平,范凤国,朱刚毅[4](2008)在《原子腔场系统中弱相干态的几率传送》一文中研究指出提出了一个用原子与腔场纠缠态作为量子信道,非贝尔态测量和腔量子电动力学技术实现弱相干态的隐形传送的方案,分析了平均光子数对传送相干态的影响,发现平均光子数在0.25附近时效果最佳.该方案的最大优点是在某种程度上可以避免退相干现象.(本文来源于《河南师范大学学报(自然科学版)》期刊2008年03期)

王丰收[5](2008)在《原子—腔场相互作用系统的量子纠缠与纠缠交换》一文中研究指出量子信息学是量子物理学与信息科学相结合的产物,是国际上新近建立的一门新兴交叉学科。量子信息学主要包括:量子态的操控与制备、量子隐形传态、量子通信与量子光通信、量子编码与量子密集编码、量子克隆与量子概率克隆、量子算法与量子计算、量子控制与量子识别、量子测量与量子非破坏测量、以及量子纠缠与纠缠交换等研究领域。其中,量子纠缠与量子交换是当前国际量子信息学学科领域的一个十分活跃的前沿研究课题,对这一课题进行深入探讨具有重大的学术价值和广阔的应用前景。本文利用全量子理论,对原子-腔场相互作用系统的量子纠缠与纠缠交换问题进行了深入系统的研究。主要结果如下:(1)对叁粒子GHZ态和W态进行了详细分析。给出了一种特殊的叁粒子纠缠态的制备方案,并对其量子纠缠特性进行了详细讨论。(2)研究了两粒子处于EPR态的纠缠双能级原子与单模相干态光场相互作用过程中纠缠控制与纠缠交换问题。(3)研究了叁个处于GHZ态的纠缠双能级原子与单模相干态光场相互作用过程中的纠缠控制与纠缠交换问题。(4)研究了叁个处于W态的纠缠原子与单模二项式态光场相互作用过程中光场二阶相干度的时间演化特性和光场量子场熵的时间演化特征。本文的研究结果,对于人们进一步从实验上实现量子态的操控与制备、以及纠缠信息的操控与交换等,具有重要的理论指导价值。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2008-01-01)

王菊霞,安毓英,杨志勇[6](2007)在《多“原子-腔场”系统中的纠缠交换与纠缠保持》一文中研究指出利用量子信息学的观点,将单个原子与单模光场相互作用的J-C模型推广到由M(M为任意正整数)对二能级原子与M个单模腔场分别独立相互作用的组合物理系统模型.通过求解该系统态矢量的演化矩阵分析原子与腔场相互作用的过程,并讨论系统中量子纠缠信息的交换与保持的机理.结果发现:无论原子纠缠态还是光场纠缠态,在一定条件下均可实现纠缠交换或纠缠保持;同时,利用原子与腔场的相互作用可制备不同形式的纠缠态.(本文来源于《西安电子科技大学学报》期刊2007年05期)

党纪源[7](2007)在《原子—腔场相互作用系统中未知量子态远程传送的研究》一文中研究指出量子信息学是量子物理学与信息科学相结合而产生的一门新兴的交叉学科。量子信息学主要包括:量子态制备、量子隐形传态、量子通信、量子光通信、量子编码与量子密集编码、以及量子算法与量子计算等。其中,量子隐形传态是量子信息学领域中进展最显着的研究方向之一。实现未知量子态的隐形传送,尤其是多个量子比特未知量子态的隐形传送在量子通信与量子光通信领域中具有非常重要的作用。本文利用全量子理论,对叁个量子比特的未知原子态的量子隐形传送和光场量子态的隐形传送问题进行了深入系统的研究。主要结果如下:(1)给出了利用简并V型叁能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来进行叁个量子比特的未知原子态的量子隐形传送的新方案。(2)给出了利用简并Λ型三能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来进行叁个量子比特的未知原子态的量子隐形传送的新方案。(3)给出了利用简并Ξ型三能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来进行叁个量子比特的未知原子态的量子隐形传送的新方案。(4)给出了利用简并V型叁能级原子与单模腔场之间的Raman相互作用来隐形传送单模腔场的奇、偶相干态的迭加态的新方案。以上研究结果,对于人们从实验上实现叁个量子比特的未知原子态的量子隐形传送以及单模迭加态光场的量子隐形传送等,具有重要的理论指导意义。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2007-01-01)

多原子腔场系统论文开题报告

(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:

量子信息学是量子物理学与信息科学相结合而产生的一门新兴的交叉学科。量子信息学主要包括:量子态制备与操控、量子隐形传态、量子通信、量子光通信、量子编码与量子密集编码、量子密码术、量子加密与量子解密、量子显示与量子识别、量子测量与量子非破坏测量、量子算法与量子计算、以及全光量子计算机的开发与研制等等。其中,量子隐形传态是量子信息学领域中进展最显着的研究方向之一。实现未知量子态的远程传送(即实现量子隐形传态),尤其是实现多个量子比特未知量子态的隐形传送,在量子通信与量子光通信领域具有极为重要的应用价值。本文利用全量子理论,对N-qubit未知原子态的量子隐形传送问题进行了深入系统的研究。主要结果如下:(1)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模相干态腔场之间的Raman相互作用来实现N-qubit未知原子态的量子隐形传送的新方案。(2)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模相干态的相反态腔场之间的Raman相互作用来实现N-qubit未知原子态的量子隐形传送的新方案。(3)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模偶相干态腔场之间的Raman相互作用来实现N-qubit未知原子态的量子隐形传送的新方案。(4)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模奇相干态腔场之间的Raman相互作用来隐形传送N-qubit未知原子态的新方案。(5)给出了分别利用简并∨型、∧型和Ξ型三能级原子与单模相干态及其相反态的叠加态腔场之间的Raman相互作用来隐形传送N-qubit未知原子态的新方案。以上研究结果,对于人们从实验上实现N个量子比特的未知原子态的量子隐形传送具有重要的理论指导作用。

(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。

多原子腔场系统论文参考文献

[1].张信华,杨志勇,王菊霞,刘王云.Raman型原子—腔场系统N-qubit原子态的隐形传送[J].电子科技.2009

[2].张信华.原子—腔场系统中任意N-qubit未知原子态的远程传送研究[D].西安电子科技大学.2009

[3].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

[4].赖振讲,赖小伟,刘宝平,范凤国,朱刚毅.原子腔场系统中弱相干态的几率传送[J].河南师范大学学报(自然科学版).2008

[5].王丰收.原子—腔场相互作用系统的量子纠缠与纠缠交换[D].西安电子科技大学.2008

[6].王菊霞,安毓英,杨志勇.多“原子-腔场”系统中的纠缠交换与纠缠保持[J].西安电子科技大学学报.2007

[7].党纪源.原子—腔场相互作用系统中未知量子态远程传送的研究[D].西安电子科技大学.2007

论文知识图

原子辅助光力学系统的示意图M个“耦合双原子-多模腔场”组成的联...初始平均光子数不同时原子保真度的时...原子的能级结构M个二能级原子和M个多模腔场系统

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