文档介绍：华中师范大学
硕士学位论文
三能级级联型原子系统与四能级Y型原子系统团簇纠缠研究
姓名:何长
申请学位级别:硕士
专业:原子与分子物理
指导教师:胡响明
201205
⑨摘要关键词:最近,虰等人提出一个新的量子计算方案,这是一个非常有趣的概念,其原理是代替标准的电路模型,与以量子计算逻辑线路网络模型一一通过物理量子位态么正演化实现逻辑操作不同。这种量子计算方案是依赖多模纠缠态的特殊类型,我们称之为团簇态然后以一个量子比特的测量从恚脸觯琁哈密顿可以通过离散变量团簇纠缠态建立。量子计算通常用量子比特,虰岢鍪褂昧变量Mㄓ昧孔蛹扑憬鼋鲂枰R惶子邢薜腸6螅琈等人提出了基于非高斯测量簇态的量子计算。这种方法的主要优势在于,不仅可以计算确定性团簇态,而且可以是无条件团簇态。在大多数情况下离散光子是创建概率的团簇态,并且方法特别适用于团簇态量子计算的。本文中我们提出了一个可扩展的方案,准备模的团簇纠缠≥。与现有方案,本方案不需要输入压缩场。本方案主要有三部份:第一步,我们考虑在多通道系统的量子干涉效应并且引进集合模。第二步,我们推导得到得关于集合模的主方程。第三步,计算量子起伏,我们计算输出场的关联,这里考虑了非绝热效应的影响,需要考虑现实限制因素影响,包括热领域和驱动场相位波动等。最后一步。接着我们通过图像对相干现象进行总结分析。多波混频,团簇纠缠,量子拍,非绝热效应P畔⒃赾态上被写入,硕士擘位论文———’痳
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第一章引言模之间的关联,可以通过强驱动场耦合原子,以此来达到制备纠缠【俊;褂蟹作用,在好腔条件下可以获得近啦,,,】罱芯空呖J一连续变量纠缠的制备是现在量子光学研究的热门。根据线性理论,为得到场与法就是利用初始原子叠加态的相干机制来制备纠缠【琹俊6嗖ɑ炱悼梢栽诜窍咝理论框架下可以产生连续变量纠缠,这是一种很有效的途径,在量子远程通信中,通过多波混频产生的窄带光有很重要的应用【俊由于单通道相互作用,在二能级的四波混频,类惴姆讲詈捅患跎俚量子极限的二分之一俊T诰刃вο拢芗禫型和屯üǖ赖南嗷比较关心基于非线性转换在近共振的驱动系统中产生纠缠。这个系统中,由于分子或者原子在驱动场吸收两个光子,同时在信号场放出两个不同频率的光子,凭借自发辐射引起量子涨落导致的诱导相干而高度相干,我们可以通过这种机制获得连续变量纠缠。最近几年已经有人通过这个机制制备两能级系统【浚芗系统,,哪芗断低乘胂低撤桨浮,。一般我们可以通过上面几个双光子系统获得关联和多模之间的相互作用。本文我们使用的形式是:通过利用单个场组合得到的集合场,然后再调制成集合波混频作用。我们考虑了三能级级联型原子系统和四能级驮酉低常ü嗤ǖ浪ü庾庸舱瘢〔怂ü庾酉干,腔场组成了两个量子拍】。而集合模作用是由偶数与奇数分别组成的量子拍。通过集合模作用参与混频作用。由于诱导相干,单模之间的起伏被破坏,输出场之间产生了纠缠【】。连续变量纠缠是量子通信与量子网络的基础来源【—S惺蔽颐切枰V道多模之间的纠缠,本文就是通过量子拍和混频相互作用一起诱导木缠。物理机制就是驱动场使激发态产生相干,使得原子与场的相互作用约化到修饰态之间,产生集合模的量子拍,由于量子拍的出现,那么所有的高频发生集合效应,低频也是如此。通过集合模来使得所有的腔肠与修饰原子相互作用。主要研究三能级级联型原子系统和四能级驮酉低吃诮舱裉跫驴悸欠绝热效应的团簇纠缠。本文的结构如下
一一第一章是引言,主要是对目前关于本文的一下背景知识浅浅的简介。第二章是基础理论,主要是原子与光场之间的相互作用,以及量子纠缠基本理论,其中主要简介了团簇纠缠判据。第三章分析了非绝热效应下,考虑原子变量条件下,三能级级联原子系统通过集合模处理考虑在近共振下的团簇纠缠。第四章分析了非绝热效应下,考虑原子变量条件下,四能级驮酉低惩ü最后一章是我的工作小结和展望。
⑨一个激发态饬礁鎏哂械谋菊髂芰糠直鸨硎疚wず汀搿R桓鲈财德第二章物理背景知识为穹>У牡ツ9獬〦一曲‘山。敫枚芗对酉嗷プ饔谩F渲§光与物质相互作用只有两个非简并的能级,芗对酉低场,,】。这样假设的好处是当遇到一一在这一章我们主要是介绍一些基本的理论知识。在第一节我们将对光场与原子的相互作用作一个简单的描述,首先是光场的半经典理论,然后是光场量子化。第三小节是相互作用哈密顿与偶极近似;第二节主要介绍量子纠缠,简要说明团簇纠在现实的物理世界中,物质的结构往往是比较复杂的,原子能级结构的复杂性决定了精确的研究原子与光场相互作用是非常困难的。但实验表明在这种相互作用中,只有与光场频率相等或相近的原子跃迁发生的几率最大。于是,我们假设原子更复杂的系统时,便可将其等效为多个二能级原子系统。§.