与振幅相干态光场相互作用的二能级原子熵的演化

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1、与振幅相干态光场相互作用的二能级原子熵的演化与相干态光场相互作用的2能级原子熵的纠缠与退纠缠演化摘要：量子熵理论在量子光学和量子信息学领域得到广泛应用，它是理解和研究量子计算，量子通信，量子隐形传态，量子测量，量子纠缠态制备及量度等热点课题的理论基础和有力工具。量子约化熵是两体纯态的纠缠量度。相干态光场是与经典电磁场最为接近的量子态光场，它是研究激光最重要的理论工具。2能级原子是实际原子的理想模型，它只具有两个非简并能级，它是实现量子逻辑门的重要的双态物理系统，在量子计算中有着重要的应用。J-C模型则是解决2能级原子（或分子）与单模量子化光场相互作用系统1系列问题的理想模

2、型。本文运用量子约化熵，研究了J-C模型中与相干态光场相互作用的2能级原子的纠缠性质，考察了2能级原子约化熵的演化性质，分别讨论了原子、光场的初态对原子约化熵的影响。结果表明2能级原子约化熵演化强烈地依赖原子、光场的初态。当光场的平均光子数较小时，适当选取原子分布角，场的位相角，场的平均光子数，原子约化熵可以达到最大值，可获得原子与光场的最大纠缠态；当平均光子数很大时，熵在整个时间演化过程中趋向于0，这表明，在强场条件下，原子与场完全退纠缠。关键词：相干态光场；2能级原子；J-C模型；约化密度矩阵；原子约化熵TheEvolutionofAtomEntropyintheIn

3、teractionbetAbstract:Considerableinterestinghasbeenattractedtotheapplicationentropytheoryinquantumopticsandquantuminformationfield.Quantumentropyisthefoundationandposasquantumputation,quantummunication,quantumteleportation,quantummeasurementandquantumentanglement.Thecoherentstatesfieldisa

4、quantumstatelightfieldagicfield.Itisthemostimportanttheorytoolforstudyinglaser.Tistheidealmodeloftheactualatom,itonlyhastportantbinaryphysicalsystemforrealizingthequantumlogicalgate.Alsoithastheimportantapplicationinthequantumputation.TheJ-Cmodelisaidealmodels(ormember)andthesinglemodelqu

5、antizationlightfield.Thisarticlehasstudiedthemutualfunctionofcoherentfieldandtusingquantumentropy.Theinfluenceofatomicentropyisdiscussedfromthepropertyofthereducedatomicentropyevolutionarechanged.Theanalysisindicatedthatticentropyreliesontheinitialstatesoflightfieldandatomintensely.all,At

6、omicentropyisreachthemaximuminsomeinitialparameter;ostgreatentanglestatesoftheatomandthelightfield.odel;reduceddensitymatrix;atomentropy前言：量子纠缠是量子力学最显著和最奇妙的特性之1。量子态的非经典性和非局域性使得人们对基本的量子现象有很好的理解。1方面，在量子信息过程中，例如，量子密码，量子计算和量子远距传态中，量子纠缠是基本要素，纠缠态是重要资源。因此，量化纠缠和在好的实验条件下制备纠缠态，是量子信息处理中非常重要的问题。在量子光学

7、领域，光场与原子的相互作用系统中的量子特性研究1直是人们关注的焦点。特别是在量子信息学中，原子与光场的纠缠态扮演着重要的角色，它在量子态传输，稠密编码，密钥分配，量子计算加速，量子纠错方面起着关键的作用，而近年来广泛应用在量子光学和量子信息中来研究光场与物质相互作用纠缠的熵理论就显示出了巨大的优势与生命力。许多作者运用量子熵研究了不同量子系统的熵动力学及纠缠性质。Phoenix和Knight等人用量子熵研究了原子与场的动力学特性，得到如下重要结论：熵是10分灵敏的，有用的量子态纯度的可操作度量，因为它自动包含了系统密度矩阵的各