1 山西大学光电研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室 山西 太原 030006
2 山西大学, 极端光学协同创新中心 山西 太原 030006
3 山西大学, 物理电子工程学院 山西 太原 030006
连续变量纠缠态光场是实现量子计算、量子通信和量子精密测量的重要量子资源。 轨道角动量复用是增加量子通信信道容量的一种有效方式。我们利用铯原子系综中的四波混频过程制备了轨道角动量复用的连续变量纠缠态光场, 并实验证明携带l=1,?2阶轨道角动量的EPR纠缠态光场可以获得与l=0模式的EPR纠缠态光场相同的纠缠度。此外, 我们采用高斯量子失谐表征了携带 l=0,?1,?2阶轨道角动量光场的量子关联, 并研究了其在损耗信道中的演化。结果表明轨道角动量复用光场的高斯量子关联在损耗环境中具有鲁棒性。研究结果为利用轨道角动量复用的连续变量纠缠态光场实现高信道容量量子通信提供了参考。
轨道角动量复用 连续变量纠缠 量子失谐 四波混频 orbital angular momentum multiplexing continuous variable entanglement quantum discord four-wave mixing
1 武夷学院实验室管理中心, 福建 武夷山 354300
2 武夷学院机电工程学院, 福建 武夷山 354300
考虑了每个腔囚禁一个二能级原子，腔与腔之间通过光纤连接，且原子与腔发生共振相互作用的情况，利用几何量子失谐(GQD)研究了两子系统间的量子关联，分析了T型结构耦合腔系统中两原子间和两腔间的GQD。采用数值计算方法，讨论了原子与腔场以及腔与光纤间的耦合强度对GQD的影响。研究结果表明，随着原子与腔间的耦合系数的增大，原子间的GQD减弱，但腔间的GQD增强；随着光纤与腔间的耦合强度的增大，原子间的GQD增强，腔间的GQD却减弱。
量子光学 T型结构耦合腔 光纤 几何量子失谐 激光与光电子学进展
2018, 55(7): 072701
通过数值计算,研究了Tavis-Cummings模型中两运动原子与粒子场相互作用时两原子的量子关联。 讨论了两原子初始纠缠度和腔场的光子数及原子的运动对两原子量子纠缠和量子失谐的影响。结果表明:初始 量子纠缠度不同,两原子的量子纠缠和量子失谐的演化不同;光子数增加,两原子的量子纠缠出现猝死和 恢复现象,而量子失谐保持非零,同时量子纠缠和量子失谐变化的更快;考虑原子的运动时,量子纠缠和量 子失谐周期性演化,场模结构参数增大,量子纠缠和量子失谐的演化周期变小。通过演化曲线发现,量子 纠缠和量子失谐的演化具有相似性。
量子光学 量子失谐 量子关联 quantum optics quantum discord quantum correlation
1 聊城大学 东昌学院,山东 聊城 252000
2 曲阜师范大学物理工程学院,山东 曲阜 273165
通过数值计算的方法,研究了两原子依次通过双模纠缠场时量子关联的产生,讨论了双模场的初始纠缠对两原子的纠缠和量子失谐的影响。结果表明:双模场的初始纠缠为零时,两原子的纠缠和量子失谐为零,初始双模场的纠缠不为零时,纠缠和量子失谐不为零并随时间演化;初始双模场的纠缠越大,两原子的纠缠和量子失谐越大;原子的两种初态(|e1,e2〉,|g1,g2〉)下,纠缠和量子失谐产生的阈值时间与双模场的纠缠度没有关系。
量子纠缠 量子失谐 双模腔 共生纠缠 quantum entanglement quantum discord bimodal cavity concurrence
1 曲阜师范大学物理工程学院, 山东 曲阜 273165
2 聊城大学东昌学院, 山东 聊城 252000
利用数值分析的方法，研究了两运动原子依次通过微腔时两原子的量子关联，讨论了两原子的初始态，腔场光子数及原子的运动对纠缠和量子失协的影响以及纠缠与量子失协的比较。结果表明：初始态可以改变纠缠和量子失谐的演化; 腔场光子数的增加,可以使纠缠和量子失谐由周期性变化到非周期性变化，光子数不为零时，纠缠出现猝死现象，量子失谐保持非零;原子的运动可以使纠缠和量子失谐由非周期性演化变为周期性演化，使周期变短，并且发现原子运动的场模结构参数的增大可以提高纠缠和量子失谐的大小。在某些情况下，纠缠和量子失谐的演化规律具有一致性。
量子光学 量子关联 共生纠缠 量子失谐 激光与光电子学进展
2015, 52(8): 082701
武汉大学物理科学与技术学院, 湖北 武汉 430072
文章计算了海森堡J1-J2自旋链的任意两格点间的量子失谐与相对熵纠缠,不仅给出了量子失谐、相对熵纠缠与两格点自旋关联函数的解析关系,而且给出了精确对角化的数值结果.解析结果指出了两格点的量子失谐与纠缠非零的条件,并为用两格点的量子失谐与纠缠探测该模型的相变点提供了理论依据.数值结果表明,在该模型中,量子失谐比纠缠具有较长程的关联,近邻和远距离两格点间的量子失谐在基态时能标度一级相变点J2／J1=0.5,在第一激发态时,除了能标度相变点J2／J1=0.5外,还能标度无穷级相变点J2／J1=0.241 1;而纠缠仅存在最近邻与次近邻两格点间,且只有最近邻两格点的纠缠能标度相变点.
J1-J2自旋链 量子失谐 相对熵纠缠 相变点 J1-J2spin chain quantum discord entanglement phase transition point
1 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
2 济宁学院物理与信息工程系, 山东 曲阜 273155
利用弱测量技术研究两量子比特的量子关联动力学演化和转移。有纠缠突然死亡现象产生的非最大纠缠初态经前选择测量操作后，在演化过程中不但能够提高量子关联强度，而且能够缩短甚至消除量子比特纠缠的突然死亡区域；而对于演化中无纠缠突然死亡的非最大纠缠初态，弱测量操作则会降低量子比特间关联强度。对初始处于最大纠缠态的粒子，弱测量操作不能增强粒子间的纠缠但可以优化量子关联中的量子失谐。弱测量在实现量子关联转移时的破坏极小，能够延迟纠缠的衰减，并可使量子纠缠的转移时间提前。另外腔场与量子比特间的耦合强度与系统耗散率的关系决定纠缠原子在腔中动力学演化，表现为马尔可夫和非马尔可夫过程。
量子光学 弱测量 共生纠缠 量子失谐 纠缠突然死亡 量子关联转移 光学学报
2013, 33(11): 1127001
