【摘要】：本文主要研究了耗散腔中量子比特系統(tǒng)的量子速度極限、量子相干性和布居囚禁,發(fā)現(xiàn)通過量子調(diào)控技術(shù)可以實現(xiàn)量子比特系統(tǒng)的量子速度極限、量子相干性和布居囚禁的可控操作。主要內(nèi)容如下:1、簡述了開放系統(tǒng)量子速度極限、量子相干性和布居囚禁的研究背景,意義和基本理論。2、研究了耗散腔中單量子比特系統(tǒng)的量子速度極限,利用算符范數(shù)的理論研究了量子速度極限,結(jié)果表明:量子速度極限時間依賴于原子初態(tài)和耦合常數(shù)。原子-腔耦合強度越強,量子加速效果越好;而腔-環(huán)境耦合常數(shù)對量子加速影響并不顯著。3、研究了耗散腔膜中單量子比特系統(tǒng)的量子相干性和非馬爾科夫度,結(jié)果表明:通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)初態(tài)、原子-腔耦合強度、腔-環(huán)境耦合強度及弱測量強度等量子調(diào)控手段實現(xiàn)量子相干性的保持,原子-腔耦合或非馬爾可夫效應(yīng)越強,量子相干性的保持效果越好,并利用環(huán)境的非馬爾可夫性對量子比特的量子相干動力學(xué)行為做出合理的解釋。4、研究了耗散腔膜中雙量子比特系統(tǒng)的激發(fā)態(tài)布居囚禁,結(jié)果表明:對于不同的初態(tài),可以利用原子-腔耦合和非馬爾可夫效應(yīng)實現(xiàn)激發(fā)態(tài)原子布居的再生和囚禁,原子-腔耦合或非馬爾可夫效應(yīng)越強,再生的激發(fā)原子數(shù)目越多,激發(fā)原子的囚禁效果越好。5、對全文進行了總結(jié)和展望。
【圖文】：

根據(jù)之前關(guān)于量子速度極限的研宄，發(fā)現(xiàn)非馬爾科夫效應(yīng)會對量子逡逑速度極限時間有很明顯的影響，所以在這里也研究非馬爾科夫效應(yīng)對本逡逑系統(tǒng)的量子速度極限的影響。圖２．２表示在馬爾科夫情況下和非馬爾科夫逡逑情況下，量子速度極限時間隨著原子－腔耦合強度ｆ）的變化圖像。由逡逑圖可以發(fā)現(xiàn)在馬爾科夫情況和非馬爾科夫情況下，圖像的變化趨勢是一逡逑樣，在原子－腔耦合強度很小時，無論在哪種情況下量子演化都不會加逡逑速。原子－腔耦合強度增加，量子演化加速，在耦合強度較小時，在非馬逡逑爾科夫情況下依然可以達到最大加速，即量子速度時間極限可以達到0，逡逑但是在馬爾科夫情況下并不能達到最大加速。由圖２．２可以發(fā)現(xiàn)，在本系逡逑統(tǒng)中，，對于原子而言單模腔是原子的內(nèi)環(huán)境，玻色環(huán)境是原子外環(huán)境，逡逑量子演化速度同時被內(nèi)環(huán)境和外環(huán)境影響

ｔ逡逑圖２．３演化態(tài)到最終定態(tài)的跡距離關(guān)于ｔ的函數(shù)，參數(shù)選�。铃澹藉澹粒幔瑖崳剑粒�，ｆ２邋＝邋Ａ0。逡逑圖２．３表示從演化態(tài)到最終態(tài)的跡距離關(guān)于ｆ的函數(shù)圖像，選取Ａ邋＝逡逑Ａ。，ＷＱ邋：＝邋Ａ。，Ｄ邋＝邋Ａ0。由圖２．３可以看出隨著時間的增加演化態(tài)到最終逡逑態(tài)之間的跡距離在經(jīng)過短暫振蕩之后，將趨近于０，這就意味著量子系逡逑統(tǒng)己從初態(tài)演化到最終態(tài)。而且圖２．３可以看出，演化到最終態(tài)是在有限逡逑時間內(nèi)達到的，即初態(tài)和末態(tài)之間的ＱＳＬ時間是有限的。逡逑４０邋￣ｉ邋Ｉ邋■邋■■邋Ｉ邋Ｖ邋？邋■邋１邋Ｉ邋１邋■邋■邋Ｉ邋■邋？邋１邋Ｉ邋？邋■邋＊邋Ｉ邋ｙ邋■邋？邋Ｉ邋．邋■邋１邋Ｉ邋１邋１邋￣逡逑／邐：逡逑３０邋－邐－逡逑Ｉ邋２０：逡逑１０邐－逡逑ＶＪ邋ｎｉ邋■邐．邐．邋ｉ邋，邐■邐■邋ｉ邋■邋ｉ邋■邋ｉ邋，邐．邐■邋ｉ邋■邋Ｉ邋，邋Ｉ邋■邐■邋Ｉ邋ｉ邋．邐■邐■邐＇邐１邐■￣逡逑０邐２０邐４０邐６０邐８０邐１００邐１２０邐１４０逡逑ｔ逡逑圖２．４量子速度極限時間７＂（５弘隨纟的變化圖像。其中入＝＞0
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O413

【參考文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 鄒紅梅;非馬爾科夫環(huán)境下量子系統(tǒng)的非經(jīng)典效應(yīng)[D];湖南師范大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 周宇;量子弱測量下開放量子比特系統(tǒng)的非經(jīng)典效應(yīng)[D];湖南師范大學(xué);2016年

本文編號：2645104