1 潍坊学院物理与光电工程学院, 山东省多光子纠缠与操纵重点实验室, 山东 潍坊 261061
2 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
非平衡环境是量子系统应用中最常见的耗散因素之一。系统研究了两耦合量子比特在平衡和非平衡环境下的动力学演化和稳态解。结果表明: 在平衡热库中, 增强耦合强度、增大能量失谐以及适当提高热库温度都有-515.5cm-5 利于纠缠的增强; 而在非平衡热库中, 平均温度低 (高) 时温度梯度会增强 (抑制) 纠缠。另外, 还研究了热流与能量失谐、耦合强度以及热库温度的关系, 发现对于分别处于两个独立热库和两个共同热库中的两量子比特, 相关参数对其演化和热流的影响是不同的。选择适当的耦合强度、能量失谐和温度梯度, 可以使两热库之间存在稳定热流, 从而获得系统的稳态纠缠。
量子光学 稳态纠缠 热流 独立热库和共同热库 平衡和非平衡环境 quantum optics steady-state entanglement heat current independent and common heat baths equilibrium and non-equilibrium environment
1 长沙师范学院初等教育学院, 湖南 长沙 410100
2 湖南文理学院数理学院, 湖南 常德 415000
研究了一个二能级原子与多个玻色热库耦合的物理模型,得到了该模型量子速度极限的解析表达式。分析表明,只要热库的数量满足一定的条件,不管是强耦合还是弱耦合,系统都会表现为非马尔科夫效应;数值模拟表明,系统的非马尔可夫效应会随着热库数增加呈现不断增加的趋势。进一步研究表明,非马尔科夫效应越强,量子系统的演化加速得越快。
量子光学 量子速度极限 非马尔可夫效应 多个玻色热库 quantum optics quantum speed limit non-Markovian effect multiple Bosonic reservoirs
武夷学院 机电工程学院, 福建 武夷山 354300
利用Ket-Bra纠缠态方法, 求解了原子与热库相互作用系统中的密度矩阵主方程, 得到了密度矩阵的演化表达式.考虑三个二能级原子独立与热库相互作用的情况, 利用负本征值度量三体纠缠, 研究了系统中原子间的三体纠缠特性.采用数值计算方法, 讨论了热库平均光子数和原子自发辐射率对原子间三体纠缠特性的影响.研究结果表明: 随原子自发辐射率和热库平均光子数的增大, 原子间的三体纠缠衰减加快.
量子光学 二能级原子 热库 主方程解 三体纠缠 Quantum optics Two-level atom Thermal reservoir Solution of the master equation Tripartite entanglement
德州学院物理与电子信息学院, 山东 德州 253023
用全量子理论方法研究了环境的非马尔可夫效应、原子间的偶极相互作用以及原子的本征频率 同腔模中心频率之间的失谐量对原子量子态保真度的影响。研究表明:两原子初态处于纠缠态时,在非 马尔可夫机制下,原子的量子态保真度可以达到较大的稳定值,特别是原子的本征频率同腔模中心频率 有一定失谐量时,原子间的偶极相互作用可以明显地改进原子的量子态保真度。无论热库环境有无马尔 可夫效应,两原子初态处于分离态时,原子的保真度都不理想。
量子光学 量子态保真度 全量子理论 热库环境 非马尔可夫效应 偶极相互作用 quantum optics fidelity of quantum state full quantum theory thermal reservoir non-Markovian effect dipole-dipole interaction
1 福建工程学院国脉信息学院, 福建 福州 350102
2 福州海峡职业技术学院信息工程系, 福建 福州 350102
3 福建工程学院数理系, 福建 福州 350102
对比研究了处于热库中的两量子比特的量子纠缠和量子关联随时间的演化。数值模拟的结果表明，尽管热库几乎总能诱导两量子比特的量子纠缠与量子关联，但二者的动力学演化并不完全相同。在与热库的相互作用中，两比特初始形成量子纠缠，随后纠缠逐渐消失，两比特形成纠缠以外的量子关联并得到维持。由此看出，相比于量子纠缠，量子关联对消相干的影响表现得更为稳健。
量子光学 量子关联 数值模拟 量子纠缠 热库
1 江西师范大学物理与通信电子学院, 江西 南昌 330022
2 江西省光电子与通信重点实验室,江西 南昌 330022
在二能级近似下运用Bloch-Redfield方程,研究了超导量子电路中的磁通量 子比特退相干在超欧姆热库 环境下受互感效应的影响。研究结果表明: 1)在超欧姆热库环境下,提高环境指标系数有利于延长 超导磁通量子比特的退相干时间; 2)构建超欧姆型热库环境可以改进固态量子比特的退相干; 3)电感元 件间的互感耦合对量子电路系统退相干的影响是比较复杂的,调控好电感元件间的互感耦合有利于提高退相干时间。
量子光学 退相干 磁通量子比特 超欧姆型热库 quantum optics decoherence flux quantum qubit super-Ohm thermal reservoir
曲阜师范大学物理系山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
研究了两对无相互作用的二能级原子分别处于一个非马尔可夫热库中的纠缠动力学问题。计算分析表明，两原子的初始纠缠可以转移到初始没有纠缠的两原子上，并且在转移过程中，两热库起到了中间的媒介作用。通过研究该开放多体系统中的共生对纠缠，在适当的初始条件下，发现初始原子间的纠缠可以发生纠缠猝死现象，并且初始分离两原子和两热库会伴随着出现纠缠的突然产生现象。
量子光学 量子纠缠 非马尔可夫热库 纠缠转移 共生纠缠
首先研究了处在热平衡条件下的Λ型三能级原子与环境(热辐射场)的涨落耗散，利用马尔科夫近似下的系统－源相互作用理论精确推导出Λ型三能级原子衰减态密度矩阵元的演化方程组。在此基础上进一步研究了热平衡稳定态。最后利用全量子理论对光场失谐时电磁诱导透明中探测光的量子噪声进行了研究。结果表明量子噪声主要来源于激发态的原子态密度以及驱动光的失谐量，因此在冷原子系统中实现EIT并且减少驱动光的失谐量将是控制量子噪声的关键。
量子光学 量子噪声 失谐 电磁感应透明 Λ型三能级 热库 quantum optics quantum noise detuning electromagnetically induced transparency Λ-typeschemes thermal bath
解析地分析了在囚禁离子中由热库导致量子退相干的控制问题,提出了一个基于热库调制的抑制退相干的一般方法.热库的调制可利用外加的光场与离子相互作用来实现.应用这个方法,适当地选择热库调制参数,可以有效消除量子退相干.计算表明:在高的调制频率下,用这个机制来抑制退相干的效果与宇称激励机制相似.宇称激励机制不仅要求外场是±π脉冲而且要求脉冲既快又强,而热库调制机制仅要求外场频率足够高,因此,热库调制机制优于宇称激励机制.
囚禁离子 退相干 退相干抑制 调制热库 原子与分子物理学报
2007, 24(3): 591
1 衡阳师范学院,物理系,湖南,衡阳,421008
2 湘潭大学现代物理研究所,湖南,衡阳,411105
研究两能级原子与热库(热辐射场)相互作用.对于任意强度耦合的情况,给出求解原子约化密度矩阵的方法.针对实例,分析原子约化密度矩阵非对角元,通过计算得到消除消相干时外加驱动场所必须满足的特性方程.
两能级原子 热库 相干 消相干
