耦合光学波导阵列中原子与光场的量子态传输

摘要

量子态传输是指量子态从一个位置传输到另一个位置，它在量子信息处理中是一个很重要的任务。不同的方案被提出来实现量子态的传输。其中耦合光腔阵列，以其可以在不同的物理系统中被实现，物理现象相比纯自旋链或者Bose-Hubbard模型更丰富等优点被广泛应用。对于相同排列和交错排列的光腔，都可以通过正则变换使整个系统的哈密顿量对角化，从而达到简化系统的目的。本文研究了一维耦合光腔的量子态传输，每一个腔中均囚禁着一个级联型三能级原子，通过双光子跃迁与光场相互作用，采用哈密顿量对角化的方法，求出量子态传输的几率幅，我们考虑在不同参数下，对称排列和非对称排列的光腔的情况下量子态传递特性，在此主要考虑量子态传递的问题。研究结果表明，第一个光腔中初态的选择对传输的保真度影响很大，纠缠态降低了量子态转移的几率。另外，适当选择遂穿系数、传输距离会使量子态传输效率提高。

目录

声明

摘要

1．引言

2．本文基本理论知识

2．1 双光子J-C模型

2．2 哈密顿量对角化方法

3．相同排列光腔中量子态的传输

3．1 理论模型与推导

3．2 分析与讨论

3．2．1 初态对量子态传输几率的影响

3．2．2 不同光腔的量子态传输几率随时间的演化

3．3 小结

4．交错排列光腔中的量子态传输

4．1 理论模型与推导

4．2 分析与讨论

4．2．1 不同遂穿强度下量子态的传输

4．2．2 不同传输距离下量子态的传输

4．3 小结

5．总结与展望

参考文献

致谢