999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

封閉結構三能級原子系統中的壓縮和糾纏特性

2014-10-09 03:39:04候邦品

陳 靜, 候邦品

(四川師范大學物理與電子工程學院,四川成都610066)

1 預備知識

壓縮和糾纏是表征光場量子特性的重要物理量.與相干態相比,壓縮態能夠提高信噪比,因此在量子信息和量子計算中有廣泛的應用[1-4].正因如此,對壓縮和糾纏的制備,操控和量度成了研究熱點[5-8].對連續變量的糾纏的研究已經有較成熟的理論和一定的實驗成果[9-10].腔量子電動力學(QED)的飛速發展開啟了利用原子和腔耦合來制備壓縮態和輸出壓縮(糾纏)光的研究,比如囚禁在腔中二能級原子與腔模的相互作用制備壓縮態[11-12].也有單個多能級原子在大失諧的條件下與腔模相互作用制備糾纏態[13-14].眾多的研究表明腔的衰變率在制備壓縮(糾纏)態中有重要影響[14-18].微波場容易調控的優點被廣泛運用在電磁誘導透明和糾纏等領域的研究中[19-21],微波場作用在三能級Δ型原子的2個基態間,可實現循環封閉的結構[21].另一方面,量子比特的發展為人造原子的產生奠定了基礎,可采用人造原子實現封閉的Δ型原子系統[22-26].同時超導傳輸共振器(TLR)與傳統腔相比的諸多優點也引起了廣泛關注.于是人們將人造原子與超導傳輸共振器耦合來實現腔 QED,把這樣的體系稱為電路 QED體系[25-28].

本文采用的模型是將原子囚禁在腔中,該原子在微波場的作用下與腔模耦合,討論輸出場的壓縮和糾纏特性.通過計算輸出場的壓縮(糾纏)譜,討論了有效耦合常數、腔的衰變系數以及微波場的強度對輸出場雙模糾纏度的影響.最后討論用電路QED對本文理論的實驗實現.

2 物理模型

采用的三能級封閉系統如圖1所示.頻率為υ1和υ2的2個腔模分別與|1〉?|2〉和|0〉?|2〉耦合,耦合常數為g1和g2,腔模的湮滅算符為a1和a2.經典相干光場驅動場頻率為ω1和ω2,Rabi頻率為Ω1和Ω2,相位為φ1和φ2,分別作用到原子躍遷|0〉?|2〉和|1〉?|2〉上.另有微波場Ω0作用在2基態間的躍遷|0〉?|1〉,微波場的相位為φ0,頻率為ω0.光場相對于原子躍遷頻率的失諧量分別為Δ1=ω12-υ1=ω02-ω1,Δ2=υ2-ω02=ω2-ω12.

3 討論

為了研究輸出場的糾纏和壓縮特性,定義雙模振幅正交算符的差算符和相位正交算符的和算符[11]

的解析式來解釋.

另外,腔的衰變率會影響壓縮譜(糾纏譜)的寬度,κ越大,壓縮譜越寬(見圖3).

如圖4所示,在Ω0≠0時,最大糾纏度還是出現在中心頻率ω=0處,且在腔衰變率κ和一定的情況下,Sout(0)和壓縮譜寬度會隨微波場的增大而逐漸減小.

如果λ2>λ1,糾纏譜可能會出現3個極小值(見圖5).當時,將出現3個極小值,且極小值出現在ω=0,處[12].如圖6所示,微波場Ω0對處的糾纏度的調節作用大于對ω=0處的糾纏度的調節.從圖7最大糾纏度Sout(0)隨λ2/λ1的變化中不難看出,當λ2<λ1時,最大糾纏度Sout(0)隨λ2/λ1的增大而增大.當λ2>λ1時,最大糾纏度Sout(0)隨λ2/λ1的增大而減小.

封閉Δ型原子也可用超導磁通量量子比特來實現.用一根超導線將超導Josephson結兩端連起來構成1個封閉的超導環,在這個環里加上額外的磁場φe.當時(其中,磁通量子),這個量子比特就相當于一個Λ型自然原子,基態之間躍遷是被禁止的.但是當時,這種躍遷定則被打破,任意2個態之間都能發生躍遷,這樣就形成了封閉三能級系統[22-23].圖1中與人造封閉三能級原子耦合的量子光場是由超導傳輸線共振器提供的.超導傳輸線共振器是將1塊超導金屬平板2側分別用2塊超導金屬平板夾主(平板的長度遠遠大于寬度和平板間的間隔),而這塊超導金屬平板的首尾通過電容與外界電路耦合.超導傳輸線共振器作為一種微波腔,它具有品質高的優點,容易實現強耦合,在量子計算和量子信息方面有很重要的意義.

4 結論

本文研究了封閉三能級Δ型原子在經典相干場和微波場的驅動下與腔模的相互作用,通過絕熱去掉激發態|2〉,得到有效哈密頓量.再通過輸入輸出理論,最終計算出輸出場的壓縮(糾纏)譜.我們發現輸出場的壓縮譜(糾纏譜)的寬度容易受腔衰變系數的影響,但可以通過調節有效耦合常數和微波場Ω0來控制.最大壓縮(糾纏)度隨Ω0的增大而增大.當Ω0=0時,最大壓縮度與腔衰變系數無關.希望本文的研究能為量子通信提供一點理論價值.

致謝四川師范大學研究生優秀學位論文培育基金(201314)對本文給予了資助,謹致謝意.

[1]Walls D F.Squeezed states of light[J].Nature,1983,306:141-146.

[2]Braunstein S L,Kimble H J,Sorensen Y,et al.Teleportation of continuous quantum variables[J].Phys Rev Lett,1998,80:869-872.

[3]Samuel L,Braunstein,Peter V,et al.Quantum information with continuous variables[J].Rev Mod Phys,2005,77:513-577.

[4]Li W L,Li Ch F,Guo G G,et al.Probabilistic teleportation and entanglement matching[J].Phys Rev,2000,A61:034301.

[5]Piovella N,Cola M,Bonifacio R,et al.Quantum fluctuations and entanglement in the collective atomic recoil laser using a Bose-Einstein condensate[J].Phys Rev,2003,A67:013817.

[6]Gasenzer T,Roberts D C,Burnett K,et al.Limitations of entanglement between photons and atoms coupled out from a Bose-Einstein condensate[J].Phys Rev,2002,A65:021605.

[7]Peng A,Johnsson M,Bowen W P,et al.Squeezing and entanglement delay using slow light[J].Phys Rev,2005,A71:033809.

[8]Ding J L,Hou B P.Squeezing and entanglement of a two-mode field in a four-level tripod atomic system[J].Opt Commun,2011,284:2949-2954.

[9]Duan L M,Giedke G,Cirac J I,et al.Inseparability criterion for continuous variable systems[J].Phys Rev Lett,2000,84:2722-2725.

[10]Josse V,Dantan A,Bramati A,et al.Continuous variable entanglement using cold atoms[J].Phys Rev Lett,2004,92:123601.

[11]Vitali D,Morigi G,Eschner J,et al.Single cold atom as efficient stationary source of EPR-entangled light[J].Phys Rev,2006,A74:053814.

[12]Morigi G,Eschner J,Mancini S,et al.Coherent generation of EPR-entangled light pulses mediated by a single trapped atom[J].Phys Rev,2006,A73:033822.

[13]Zhou L,Xiong H,Zubairy M S,et al.Single-atom as a macroscopic entanglement source[J].Phys Rev,2006,A74:022321.

[14]Zhou L,Mu Q X,Liu Zh J,et al.Output entanglement and squeezing of two-mode fields generated by a single atom[J].Phys Lett,2009,A373:2017-2020.

[15]Mu Q X,Ma Y H,Zhou L,et al.Output squeezing and entanglement generation from a single atom with respect to a low-Qcavity[J].Phys Rev,2010,A81:024301.

[16]An J H,Feng M,Oh C H,et al.Quantum information processing with a single photon by an input-output process[J].Phys Rev,2009,A79:032303.

[17]Cheng G L,Hu X M,Zhong W X,et al.Two-channel interaction of squeeze-transformed modes with dressed atoms:Entanglement enhancement in four-wave mixing in three-level systems[J].Phys Rev,2008,A78:033811.

[18]Peng B L,Fu L L.Controlled generation of field squeezing with cold atomic clouds coupled to a superconducting transmission line resonator[J].Phys Rev,2011,A81:035802.

[19]Scully M O,Zubairy M S.Quantum Optics[M].London:Cambridge University Press,1997.

[20]Bortman-Arbiv D,Wilson-Gordon A D,Friedmann H,et al.Phase control of group velocity:from subluminal to superluminal light propagation[J].Phys Rev,2001,A63:043818.

[21]Wilson E A,Manson N B,Wei C,et al.Perturbing an electromagnetically induced transparency in a system using a low-frequency driving field I three-level system[J].Phys Rev,2005,A72:063813.

[22]Liu Y X,You J Q,Wei L F,et al.Optical selection rules and phase-dependent adiabatic state control in a superconducting quantum circuit[J].Phys Rev Lett,2005,95:087001.

[23]Jia W Z,Wei L F.Gains without inversion in quantum systems with broken parities[J].Phys Rev,2010,A82:013808.

[24]You J Q,Nori F.Atomic physics and quantum optics using superconducting circuits[J].Nature,2011,474:589.

[25]Li P B,Li F L.Engineering squeezed states of microwave radiation with circuit quantum electrodynamics[J].Phys Rev,2011,A83:035807.

[26]Chen Y L,Xiao Y F,Zhou X X,et al.Single-photon transport in a transmission line resonator interacting with two capacitively coupled Cooper-pair boxes[J].J Phys B:Atom,Mol Opti Phys,2008,B41:175503.

[27]Manucharyan,Koch J,Glazman L I,et al.Fluxonium:single cooper-pair circuit free of charge offsets[J].Science,2009,326:113-116.

[28]Hu Y,Ge G Q,Chen S,et al.Cross-Kerr-effect induced by coupled Josephson qubits in circuit quantum electrodynamics[J].Phys Rev,2011,A84:012329.

[29]Hou B P,Wang S J,Yu W L,et al.Control of one-and two-photon absorption in a four-level atomic system by changing the amplitude and phase of a driving microwave field[J].J Phys,2005,B38:1419-1434.

[30]Daniel F V J,Jonathan J.Effective hamiltonian theory and its applications in quant um information[J].Phys,2000,48:823.

[31]胡小會,侯邦品.五能級原子系統中的雙光子雙重電磁誘導透明[J].四川師范大學學報:自然科學版,2009,32(2):191-194.

[32]侯邦品.K-型五能級原子的雙重單光子電磁誘導透明[J].四川師范大學學報:自然科學版,2007,30(6):740-743.

[33]藍海江,侯邦品.增、減光子壓縮真空態的維格納函數及其非經典特性[J].四川師范大學學報:自然科學版,2011,34(1):80.

[34]王婷,侯邦品.五能級M型原子雙重通道的量子信息存儲和釋放[J].四川師范大學學報:自然科學版,2013,36(3):409-412.

[35]郭俊杰,謝征微.原子-分子玻色-愛因斯坦凝聚系統中Q函數和量子動力學研究[J].四川師范大學學報:自然科學版,2011,34(3):340-344.

主站蜘蛛池模板: 好吊日免费视频| 久久婷婷综合色一区二区| 中日韩欧亚无码视频| 亚洲Av激情网五月天| 国产精品女同一区三区五区| 国产91无码福利在线| 中文字幕在线视频免费| 亚洲福利片无码最新在线播放 | 视频二区中文无码| 国产迷奸在线看| 亚洲侵犯无码网址在线观看| 亚洲第一区精品日韩在线播放| 国产精彩视频在线观看| 992tv国产人成在线观看| 国产欧美日本在线观看| 欧美国产日韩在线观看| 精品一区二区久久久久网站| 自偷自拍三级全三级视频| 一级看片免费视频| 欧美日韩国产综合视频在线观看 | 99视频全部免费| 国产欧美日韩专区发布| 精品国产美女福到在线直播| 亚洲欧美不卡视频| 国产美女视频黄a视频全免费网站| 国产精品2| 亚洲区一区| 精品国产乱码久久久久久一区二区| 久久伊人操| 曰韩免费无码AV一区二区| 在线观看国产精品第一区免费| 国产午夜小视频| 99久久国产精品无码| 国产国产人在线成免费视频狼人色| 国产门事件在线| 中国丰满人妻无码束缚啪啪| 国产精品视频猛进猛出| 在线观看亚洲成人| 亚洲成人免费在线| 国产国模一区二区三区四区| 在线色综合| 成年女人a毛片免费视频| 黄片在线永久| 欧美亚洲综合免费精品高清在线观看 | 777午夜精品电影免费看| 超清人妻系列无码专区| 亚洲精品色AV无码看| 中文字幕 欧美日韩| 狠狠色成人综合首页| www精品久久| 亚洲乱码视频| 18禁色诱爆乳网站| 伊人久久综在合线亚洲91| 国产一区二区三区在线精品专区| 美女内射视频WWW网站午夜 | 91国内在线观看| 日韩av无码精品专区| 高清欧美性猛交XXXX黑人猛交| 日韩av手机在线| 性视频久久| 亚洲天堂2014| 国产综合网站| 久久成人国产精品免费软件| 福利视频一区| 一级爆乳无码av| 麻豆AV网站免费进入| 亚洲第一黄色网| 成人综合网址| 91探花在线观看国产最新| 久一在线视频| 麻豆精品国产自产在线| 欧美五月婷婷| 亚洲免费三区| 欧美日韩综合网| av免费在线观看美女叉开腿| 免费无码又爽又黄又刺激网站| 欧美日韩精品综合在线一区| 亚洲精品中文字幕午夜| 国产成人亚洲综合a∨婷婷| 国产精品七七在线播放| 亚洲视频四区| 国产精品免费露脸视频|