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我们知道纠缠态是量子信息与量子计算中一种必不可少的物理资源,所以利用物理模型来制备纠缠态显得很有重要。另外,不同模型中制备纠缠态时,其纠缠程度的大小随时间的变化而变化。因此探讨纠缠度的大小随时间的演化规律受哪些因素的影响是一件很有意义的事情。本文首先应用纠缠交换的方法,在受强经典场驱动下,分别研究了两原子和三原子同量子化腔场作用模型中以100%的成功率实现了两原子和三原子纠缠态的产生,而且这个模型的纠缠交换对腔场的衰减与热场是不敏感的。接着我们对两个全同二能级原子通过双光子跃迁与单模辐射场发生相互作用的Tavis-Cummings(T-C)模型中的量子纠缠特性进行了研究。通过数值计算与分析,结果表明:双光子T-C模型的量子纠缠比单光子T-C模型的量子纠缠要保持得好一些;同时分析了双光子T-C模型中原子间偶极-偶极相互作用强度系数、原子与场的耦合系数、光子数对两原子间纠缠特性与场熵的影响。主要工作内容如下:
1.首先介绍了量子信息在国内外的研究现状及量子纠缠的基本概念和基本理论。
2.以原子与量子化腔场及经典场相互作用模型为基础,利用纠缠交换的方法分别实现了两原子和三原子纠缠态的产生。
3.讨论了双光子Tavis-Cummings模型中的量子纠缠。