1 聊城大学, 物理科学与信息工程学院 山东省光通信科学与技术重点实验室 山东 聊城 252059
2 曲阜师范大学物理工程学院 山东 曲阜 273165
包含小型固态器件的介观电路因其易于集成、可大规模化的特点, 在众多可能实现量子计算的方案中备受关注。本文利用正则量子化方法, 给出了含有复杂耦合的介观LC电路的量子化方案, 得到了该系统的能量算符; 通过与一维量子谐振子相类比, 并借助于幺正变换, 导出了系统的能级公式及其态矢量表达式。在此基础上, 讨论了介观电路两支路中电容器某一极板上的电荷量及穿过两线圈的等效磁通量在基态下的均方量子涨落。另外, 考虑到一旦受到外电磁场的辐照, 介观电路的状态将会改变, 并可在相应能级之间发生跃迁, 利用“不变本征算符”方法, 得到了该系统能级跃迁的选择定则。
介观电路 不变本征算符 能级跃迁 选择定则 mesoscopic invariant eigen-operator energy-level transition selection rule
曲阜师范大学物理工程学院,山东 曲阜 273165
利用Weyl对应规则和双模Wigner算符的纠缠态表示,得到一个新的参数化纠缠态表象|η1,η2,并用这个态|η1,η2推导出新的压缩变换和Radon变换。结果表明,投影算符|η1,η2η1,η2|恰恰是纠缠Wigner算符(τ,γ)的Radon变换,而任意双模关联态|φ的Wigner函数W(τ,γ)均可以通过可测量的概率分布|φ|η1,η2|2的逆Radon变换来重构。
参量化纠缠态 Weyl对应规则 压缩变换 Radon变换 parameterized entangled state Weyl correspondence scheme squeezing transform Radon transform
1 聊城大学物理科学与信息工程学院, 山东省光通信科学与技术重点实验室, 山东 聊城 252059
2 曲阜师范大学物理工程学院, 山东 曲阜 273165
借助于狄拉克的正则量子化原理,对电容耦合的双约瑟夫森结电荷量子比特体系实施量子化。 考虑到平行于约瑟夫森结面的磁场对结电流的影响,提出了一种新的电荷量子比特的调控方法,并且讨论了 外加磁场作用下体系量子态时间演化的拉比振荡现象及纠缠特性。结果表明,利用该体系可以制备纠缠态, 改变外加磁通Φ1和Φ2的大小能够实现对电荷量子比特及其纠缠态的有效调控。
量子光学 电荷量子比特 磁通量 量子纠缠 约瑟夫森结 quantum optics charge qubit magnetic flux quantum entanglement Josephson junction
曲阜师范大学物理工程学院山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
研究了微腔与一般洛伦兹型的热库在不同耦合强度和失谐量下耦合的非马尔科夫动力学。利用腔的约化密度算符主方程，得到表征其动力学的传播(滞后)格林函数和关联格林函数。通过格林函数的计算，分析了在不同谱宽和失谐量下，腔场模振幅和能量耗散随时间的变化规律，发现腔和热库相干性越强，非马尔科夫记忆时间就越长。
量子光学 格林函数 谱密度 平均腔模振幅 非马尔科夫效应
1 菏泽学院 物理系,山东 菏泽 274015
2 聊城大学 物理科学与信息工程学院,山东 聊城 252059
3 曲阜师范大学 物理工程学院,山东 曲阜 273165
利用热场动力学及相干热态表象理论,重构了有限温度下介观RLC电路的Wigner函数,研究了有限温度下介观RLC电路的量子涨落.借助于Weyl-Wigner理论讨论了有限温度下介观RLC电路Wigner函数的边缘分布,并进一步阐明了Wigner函数边缘分布统计平均的物理意义.结果表明: 有限温度下介观RLC电路中电荷和电流的量子涨落随着温度和电阻值的增加而增加,回路中的电荷和电流之间存在着压缩效应,这种量子效应是由于系统零点振动的涨落而引起的; 有限温度下介观RLC电路Wigner函数边缘分布的统计平均正好是储存在介观RLC电路中电容和电感上的能量.
量子光学 介观RLC电路 Wigner函数 边缘分布 Quantum optics Mesoscopic RLC circuit Wigner function Marginal distribution
1 聊城大学物理科学与信息工程学院, 山东 聊城, 252059
2 曲阜师范大学物理工程学院, 山东 曲阜, 273165
3 菏泽学院物理系, 山东 菏泽, 274015
借助于数值计算的方法，研究了非线性相干态光场与一个二能级原子的相互作用系统保真度的变化规律。讨论了不同的原子初态和光场参量α以及Lamb-Dicke参数η对系统和光场保真度的影响。结果表明，选择合适的参量，我们可以找到保真度平均值较大，振荡幅度较小的光场态。如果我们把光场看作量子信息载体，寻找到保真度高的非线性相干态就是找到了抗干扰能力强的量子态，这在量子通信过程中具有极大的应用价值。
保真度 非线性相干态 Jaynes-Cummings模型 fidelity nonlinear coherent state Jaynes-Cummings model
1 聊城大学物理科学与信息工程学院, 山东 聊城 252059
2 曲阜师范大学物理工程学院, 山东 曲阜 273165
利用数值计算的方法研究了运动的二能级原子在二项式光场作用下系统的保真度随时间的演化，并讨论了不同的初始态对保真度的影响。结果表明，原子的运动速度仅仅影响保真度的振荡周期，而原子的不同初态及光场的参数对保真度的影响较大，当原子处于叠加态以及光场初始平均光子数较大的情况下系统的保真度较高。
二项式光场 量子信息 二能级原子 保真度 binomial light field quantum information two-level atom fidelity
1 聊城大学 物理系,山东 聊城 252059
2 曲阜师范大学 物理工程学院,山东 曲阜 273165
由Wigner算符的完备性和Weyl对应,我们推导出一个能获得纯态密度算符的新等式。借助此公式,可以方便快捷的构造出量子力学中一些有用的新表象。
Weyl编序 完备性 纠缠态 Weyl ordering completeness entangled state representation
聊城大学物理科学与信息工程学院, 山东 聊城 252059
利用拉格朗日函数给出介观电感耦合电路体系的哈密顿量, 通过引入一幺正算符使体系哈密顿算符对角化。 借助于广义 Hellmann-Feynman 定理, 讨论了有限温度下电路体系中电荷及其共轭量的量子涨落。 结果表明, 体系中电荷及其共轭量的量子涨落不仅与电路元件参数有关, 而且还与温度有关。
量子光学 介观电路 广义Hellmann-Feynman定理 系综平均 量子涨落 quantum optics mesoscopic circuit generalized Hellmann-Feynman theorem ensemble average quantum fltctuation
1 聊城大学 物理系,山东 聊城 252059
2 中国科学技术大学 材料科学与工程系,安徽 合肥 230026
一般而言,一个量子算符只有其在某个表象中所有的矩阵元都知道了才能被确定。可是当一个量子算符的相干态平均值(对角表示)知道了,这个算符本身就确定了,这是一个值得注记的性质。本文用Weyl-Winger对应的唯一性证明这一性质。
相干态 Weyl对应 Winger算符 IWOP技术 coherent state weyl correspondence wigner function IWOP technique
