增光子对相干态的非经典特性及纠缠.pdf

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5、究非经典态的一种重要的途径，研究它们的量子统计性质，从而有可能发现新的非经典效应，并有可能找到各种非经典效应之间的联系。因此，从理论上构造出一些新的态矢量并研究它们的量子统计性质具有重要的实践意义。量子力学叠加原理是量子态呈现各种非经典效应的根源，因此人们构造出了许多拥有显著非经典效应的量子态，比如两个相干态的对称或反对称叠加态(奇偶相干态)具有压缩和反聚束等非经典效应。另一种构造新量子态的方法是将一个有关算符作用到相应的量子态上，量子态原则上可以是任意的，一般来说是以真空态或相干态作为初态。比如增

6、、减光子相干态是通过光子产生或湮灭算符连续作用到相干态上而得到。此外，借助于量子算符的本征方程也可以构造新的量子态。比如Glauber相干态被定义为光子湮灭算符a的本征态。本文首先研究了增光子对相干态的部分非经典性质。当增光子对相干态分别增加不同数量的光子时得到：两个模的平均光子数都随着的增大而增加，不同的是a模的平均光子数N是由同一平均光子数开始增加，而b模的平均光子数N则是由不ab同的平均光子数开始增加。a模亚泊松分布特性随着的增大而降低，随着q的增大亚泊松分布特性降低的就越慢；b模亚泊松分

7、布特性随着的增大而降低，但是随着2q的增大，亚泊松分布特性却随着增强。增光子对相干态的二阶关联度g随着的122增加而逐渐增强，说明两模间的关联性逐渐增强，特别的，q=0时g随着的增加12而逐渐降低，但是态的关联性始终大于q>0的情况。增光子对相干态违背Cauchy-Schwarz不等式；T是的单调递增函数，表明增光子对相干态两模之间的0非经典关联性逐渐降低。其次分析了增光子对相干态的纠缠特性，发现增光子对相干态两模增加光子数分别取定值时，增光子对相干态的纠缠度是的单调递增函数，当

8、取定值时，态的纠缠普遍随着增加光子数的增加而增强。通过研究，在增加光子数一定的情况下，纠缠度曲线呈现凸型，也就是说当两个模之间增加同样数量的光子时，可以获得态的最大纠缠度；其次还保持其中一个模的增光子数一定，纠缠成为了另一个模的增加光子数的增函数；另外，在较小时纠缠度的增强受增加光子数影响较大。还注意到，增光子对相干态的纠缠能量效率在不增加光子时是最大的，随着增加光子数的逐渐增多，能量效率会逐渐降低，这意味着虽然增光子可以增大对相干态的纠缠度，但是在能量效率方面考虑