利用Von Neumann量子约化熵理论,研究了共振情况下场与原子之间的耦合随时间和强度变化 时, Λ型三能级原子与单模场相互作用系统中量子场熵的演化特性,通过数值计算详细讨论了不同初始光场和耦合系 数变化的快慢对量子场熵的影响。结果表明:初始光场统计性质的不同将使系统的量子场熵演化发生较大变化,耦合强度调制函 数的变化将改变量子场熵演化曲线的振荡频率,场与原子相互作用的初始阶段是一个逐渐耦合的过程,原子叠加态概率使量子 场熵周期性地发生改变。

运用量子熵理论,探讨了Λ型三能级原子与Pólya态光场相互作用时,光场分布参数、原子相对失谐量、最大光子数、光场概率参数和原子初态对系统量子纠缠特性的影响。结果表明:当Λ型三能级原子与Pólya态光场相互作用时,若初态为两能级等权叠加态,各参量取适当值时可得到最大纠缠度较小的、稳定的、周期性振荡的量子纠缠态,若初态为激发态或三能级等权叠加态,各参量取适当值时可得到最大纠缠度为1.1的、稳定的、周期性振荡的纠缠态。

运用全量子理论,探讨了 Pólya态光场在与Λ型三能级原子相互作用时,原子初态及某些光场参数对粒子布居数反转、光子反聚束效应以及光场压缩特性的影响。结果表明: 原子处于不同初态时,光场概率参数、最大光子数及光场分布参数对系统光场粒子布居数反转的回复-崩塌现象有着显著的影响;初态为激发态或相干叠加态时,在光场概率参数、原子相对失谐量、最大光子数和光场分布参数的影响下,系统光场均可在一定条件下表现为完全的聚束效应或者完全的反聚束效应,但初态不同影响规律也各不相同;如果初态处于激发态,且原子相对失谐量、光场概率参数和最大光子数同时较小,则系统光场的X1分量可以间歇性的出现短时间的压缩。

提出了一种基于V型三能级原子和腔量子电动力学系统的量子纠缠态制备方案。在不同耦合参量条件下,数值分析了任意两腔之间的纠缠演化规律。研究结果表明,当原子以恒定速度通过空腔时,通过改变耦合腔间的耦合参量,可实现对腔间纠缠的控制。利用此方案可同时实现多分量量子纠缠态的产生和控制。

在非旋波近似下，对二项式光场与Λ型三能级原子相互作用的量子特性进行了精确求解。讨论了二项式光场系数以及初始时刻原子能级的叠加对二阶相干度和光场压缩特性的影响。数值计算的结果表明，随着光场系数的增大，反聚束效应持续时间逐渐增大，初始时刻原子能级的叠加导致光场聚束效应持续时间增大。无论初始时刻原子能级是否叠加，随着光场系数的增大，光场压缩效应持续时间均先增大后减小。由于非旋波项产生的虚光子效应，二阶相干度和光场压缩效应演化曲线出现小锯齿状振荡。

考虑初始处于纠缠态的两个V型三能级原子之一注入腔场中,并且与初始处于SU(2)相干态的双模场发生共振相互作用的情况。采用数值计算方法研究了双模关联场的非经典特性。讨论了对腔外原子选择性测量、双模总光子数和配分参量对双模关联场的差压缩、柯西－施瓦茨(Cauchy-Schwarz)不等式、模间相干性以及光子亚泊松(sub-Poisson)分布的影响。研究结果表明:对腔外原子的选择性测量或增加两模的总光子数,a模的差压缩和光子sub-Poisson分布都明显地增强,但两模之间的反相关明显地减弱。

考虑两个初始处于纠缠态的Λ型三能级原子，将其中一原子注入双模腔中与光场发生共振相互作用的情况。采用数值计算方法，研究了对腔外原子的选择测量对腔内原子偶极压缩效应的影响。研究结果表明：采用选择原子测量方法，通过对腔外原子进行选择性测量，可增强腔内原子的偶极压缩效应。

考虑两个初始处于纠缠态的Λ型三能级原子，将其中一原子注入双模腔中与光场发生共振相互作用的情况.采用数值计算方法，研究了对腔外原子的选择测量对双模光场的压缩效应和反聚束效应的影响.研究结果表明：采用选择原子测量方法，可实现光场压缩效应和反聚束效应的明显增强.

在非旋波近似下，利用相干态正交化展开方法，对相干态光场与Λ型三能级原子相互作用的量子场熵进行了精确求解.利用量子熵理论讨论了耦合强度、平均光子数以及初始时刻原子处于不同的能级对量子纠缠的影响.数值计算的结果表明：当初始时刻原子处于激发态时，量子纠缠在较短的时间内就能演化到最大值，随着平均光子数的增大，纠缠演化的周期性逐渐明显；原子初始时刻处于三个能级的叠加态会使初始阶段量子纠缠显著降低；与旋波近似下的结果不同的是，随着耦合强度以及平均光子数的增加，非旋波项的贡献显著增强，使得量子纠缠演化曲线出现小锯齿状的振荡.

利用V型三能级原子与双模腔场的共振相互作用,通过调节原子与光场的相互作用时间,并对待传送的原子态进行选择性探测,从而实现未知双原子纠缠态的隐形传送。该方案的特点是不需要进行Bell基测量,其成功几率为1/16。