研究了任意两量子位原子与二项式光场相互作用系统中两原子间的量子关联, 讨论了特定的三种原子初态下的不同参数的二项式光场对几何量子失协随时间演化的影响。结果表明:二项式光场的光子数M和概率σ对几何量子失协演化曲线有明显的影响。不同原子初态下, 几何量子失协演化曲线的振幅、相位和周期性表现出不同的特点。

利用负熵方法,研究了混合态下运动二能级原子与二项式光场相互作用多光子跃迁过 程系统中的量子纠缠特性,讨论了原子初态、场模结构参数、光场最大光子数、二项式系数、 跃迁光子数、失谐量等物理参量对系统纠缠度的影响。结果表明:考虑原子运动时,系统出现了 规则的周期振荡,并且有退纠缠现象产生。随着场模结构参数的增大,振荡周期缩短,振幅减小。 系统的纠缠值与原子初始混合程度有关,原子初态趋于纯态时系统纠缠度较高。随着二项式光场 最大光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变小,系统规则振荡的周期不发生改变。二项式光场 趋于中间态时纠缠值较小。随着跃迁光子数的增大,系统纠缠度的峰值逐渐变大,振荡周期缩短, 并且振荡变得越来越快。考虑失谐时,系统出现了不规则的纠缠,系统纠缠度的最大值随着失谐量的增大而减小。

利用全量子理论及部分转置矩阵负本征值的方法，研究了存在相位退相干时多光子T-C模型中两个二能级原子与二项式光场相互作用系统中两原子的纠缠演化特性。讨论了二项式光场的最大光子数M、二项式光场系数η、相位退相干系数γ、跃迁光子数m对原子间纠缠度的影响。结果表明: 在γ的作用下，随着M的增加，两原子间纠缠较容易达到稳定的状态，且纠缠度的稳定值变大; 选取适当的参量后，随着η的增加，两原子间的纠缠更容易趋于稳定状态，纠缠度稳定值将变小; η越小，纠缠演化的周期越明显。随着γ的增大，纠缠演化不具有周期性易趋于退纠缠。随着m的增大，振荡周期缩短，纠缠强度减弱。

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。

利用全量子理论，研究了Tavis—Cumming模型(T—C模型)中运动双原子与二项式光场相互作用系统的两原子纠缠演化特性。计算结果表鳃：两个运动原子之间的纠缠呈现出周期性的演化特性；不同初始状态下，二项式光场系数、原子运动速度对原子间的纠缠演化有显著的影响。二项式光场系数影响原子间振荡频率以及消纠缠持续时间，不影响纠缠演化的周期。随着原子运动速度的增大，原子间的纠缠演化周期逐渐缩短，而纠缠度峰值的大小和振荡频率不变。

利用全量子理论, 研究了多光子 Tavis-Cummings 模型中运动原子与二项式光场相互 作用系统的量子纠缠特性, 讨论了不同初始状态下的二项式光场系数和原子运动速度对纠缠特性的影响。结果表明:二项式 光场系数不影响场 熵演化的周期性, 但影响场熵峰值大小。随着原子跃迁光子数的增多, 场熵演化的周期性和消纠缠现象逐渐消失。 原子运动的速度影响场熵的演化周期, 且影响场熵峰值的大小, 而原子跃迁光子数的增大, 会消弱原子运动速度 对场熵演化的影响。当光场处于中间态, 原子运动速度较低, 且原子跃迁光子数较大时, 光场与原子可以长久地处于量子纠缠态。

研究了在高 Q Kerr 介质腔中,级联三能级原子与二项式光场相互作用过程中场熵的演化特性。数值计算结果表明:当原子初 态处于非相干叠加态时, 附加 Kerr 介质可以提高场熵的值,使原子和光场之间的纠缠程度增强,超过一定值后场熵值反而会降低,纠缠程度减弱, 场熵振荡周期变长;当原子初态处于相干叠加态时,附加 Kerr 介质会降低场熵的值,原子和光场间的纠缠减弱,只有当介 质参数达到一定值后才能提高场熵值,增强纠缠,之后的演化规律和原子处于非相干叠加态时一致。

采用求解 Schr?dinger 方程和数值计算方法,研究了与二项式光场相互作用的Ξ型运动三能级原子的偶极振幅平方压缩特性, 分析了光场参数、场模速度参数、参数η和光场与原子的耦合系数对原子偶极振幅平方压缩的影响。结果表明,随光场参数增大,原子偶极振幅平方从无压缩到呈现周期性压缩,压缩深度逐渐加深;随场模速度参数增大,原子偶极振幅平方由周期性不完全压缩到完全压缩;随参数η增大,原子偶极振幅平方从不压缩到周期性压缩,最后过渡到不压缩;光场与原子的耦合系数不影响原子偶极振幅平方压缩。

利用全量子理论和量子信息中的保真度理论，研究了玻色－爱因斯坦凝聚原子与二项式光场相互作用系统的保真度。讨论了原子间相互作用强度、处于基态时超冷原子数和光场参数的不同取值对系统保真度的影响。结果表明：通过改变原子间相互作用强度和基态原子数可以改变系统保真度的幅值和振荡周期，而光场参数的改变只影响保真效果。适当选取参量可以得到较好量子信息保真。

研究了高Q腔中具有偶极相互作用的两个等同二能级原子与双模二项式光场相互作用过程的腔场谱,重点研究了两模腔场谱的干涉效应对谱结构的影响。结果表明:两模光场平均场强相等时,每模腔场谱一般出现对称多峰结构。随着初始场强的增加中间3峰趋于ωi和ωi±0.7g处,而边峰消失。当两模初始场的频率差Δ大于6g(g为原子与腔场的耦合常量)时,两模间的干涉效应可以忽略;在Δ小于6g时,模间的干涉效应对腔场谱结构有明显的影响;尤其当Δ从1.4g逐渐减少时,模Ⅰ和模Ⅱ的三个主峰开始逐渐重叠,两模腔场谱之间出现了十分明显的干涉现象。