作者单位
摘要
湖南科技大学 物理与电子科学学院, 湖南 湘潭 411201
考虑初始处于两类Bell态的两原子比特, 将其中一个注入真空态腔中发生共振相互作用的情况, 研究基于操作腔外原子比特控制腔内原子比特相干性时间演化.考察对腔外原子比特施Hadamard(H)门, H类门,Y门及位相门四种逻辑门操作及态选择测量前后, 腔内原子比特约化密度矩阵非对角元时间演化曲线, 讨论两类Bell态之间的关联性. 结果表明, 对腔外原子比特操作前, 腔内原子比特密度矩阵非对角元在任意时刻都为零, 总是处于混合态或经典态, 因此始终退相干.而对腔外原子比特施H门和H类门操作及基态测量后, 腔内原子比特密度矩阵非对角元呈现周期为2π的时间演化, 除(2n+1)π/2时刻外, 其相干性得到恢复;在nπ时刻, 其最大相干叠加态和一般相干叠加态被制备;两类Bell态之间存在R∧(π/2)旋转关联性.而对腔外原子比特施Y门及位相门操作后, 腔内原子比特的相干性得不到恢复.发现腔内原子比特的相干性得到恢复的必要条件是, 逻辑门操作能够调节腔内原子比特与环境的相互作用, 并使两原子比特与场分离的同时, 它们之间形成强相干性的纠缠态分布.
逻辑操作 基态测量 原子比特 密度矩阵 相干性 量子计算 纠缠态分布 Logic gate operation Ground state measurement Atom bit Density matrix Coherence Quantum computation Entanglement state distribution 
光子学报
2014, 43(8): 0827002
作者单位
摘要
湖南科技大学 物理学院,湖南 湘潭 411201
旋波近似条件下,运用全量子理论研究了与双模相干光场依赖强度耦合多光子通道中原子比特周期量子回声的产生和控制. 采用数值计算的方法,讨论了双模相干光场平均光子数分布形式、分布范围及原子跃迁时吸收(或发射)的光子数k对原子比特态保真度演化的影响,获得了产生和控制原子比特周期量子回声的系统参量;根据纠缠理论,分析了原子比特态保真度演化与原子约化熵演化的关联. 结果表明:在k=1的双光子过程中,调控光场平均光子数呈对称或不对称分布,当它的取值在一定范围内,原子比特保持良好的相干性和保真度,产生周期量子回声; 对于k≥2的多光子过程,原子比特与双模相干光场始终处于最大纠缠,因此导致了原子比特始终处于部分失真状态,不产生周期量子回声. 本研究揭示了周期量子回声产生的物理实质是原子比特与光场周期性退纠缠.
依赖强度耦合 多光子通道 原子比特 保真度 周期量子回声 Intensity-dependent coupling Multiphoton channel Atom bit Fidelity Periodic quantum echo 
光子学报
2011, 40(12): 1803

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