原子与光场相互作用系统中的熵压缩与纠缠

论文摘要

原子与光场相互作用系统中的熵压缩与纠缠 在量子光学领域中,原子与光场相互作用系统的量子特性研究一直吸引着人们的关注。研究原子与光场相互作用的动力学及其非经典效应是量子光学的重要内容。本文研究原子与光场Raman相互作用系统中原子的信息熵压缩,以及双原子与单模光场相互作用中的量子纠缠,得出了一系列有意义的结果: 第一章首先对原子与光场相互作用系统中原子信息熵压缩和量子纠缠作出了简单的历史回顾。然后阐述了原子压缩与量子纠缠的基本理论。特别详细介绍了原子信息熵压缩、量子部分熵纠缠度和量子相对熵纠缠度,为下面章节的研究工作做理论准备。 第二章研究双模Raman跃迁模型中原子偶极矩信息熵压缩的动力学。具体考虑原子相干性、双模光场平均光子数和相对位相对原子信息熵压缩的影响。结果表明:原子偶极矩分量出现信息熵压缩的压缩分量数目依赖于原子的分布角;信息熵压缩的方向依赖于双模相干场的相对位相;压缩深度可以由双模相干场的平均光子数的选取来控制。通过比较基于信息熵测不准关系和海森堡测不准关系定义原子压缩得到的结果,揭示了基于海森堡测不准关系定义原子压缩的平庸性,证明了信息熵能实现对原子压缩的高灵敏量度。 第三章研究两个二能级原子与单模相干场相互作用系统中量子纠缠特性。用量子约化熵研究两个二能级原子与单模场之间的纠缠;用量子相对熵研究两个二能级原子之间的纠缠;讨论两个原子偶极-偶极相互作用和单模光场平均光子数对系统中纠缠程度的影响。结果显示:双原子-光场纠缠度与原子-原子纠缠度的演化规律相反,即双原子与光场的

论文目录

• §0.1 中文摘要
• §0.2 Abstract
• 第一章 引言
• §1.1 历史回顾
• §1.2 应用的基本理论
• 第二章 双模Raman跃迁中原子的信息熵压缩
• §2.1 引言
• §2.2 原子信息熵压缩计算公式
• §2.3 数值计算和讨论
• §2.4 小结
• 第三章 两个原子与单模场相互作用系统中的量子纠缠特性
• §3.1 引言
• §3.2 两个原子的约化密度算符
• §3.3 两个原子与单模场之间的纠缠
• §3.4 两个二能级原子之间的纠缠
• §3.5 小结
• 第四章 总结和展望
• 参考文献
• 附件一：攻读硕士期间发表的学术论文目录
• 附件二：湖南师范大学学位论文原创性声明
• 致谢