Динамика двухуровневых атомов, взаимодействующих с тепловым полем, для перепутанных начальных атомных состояний

Е.К. Башкиров, А.С. Соловьева, М.С. Мастюгин

Аннотация


В статье исследована динамика перепутывания системы двух идентичных двухуровневых атомов, взаимодействующих с модой теплового электромагнитного поля в идеальном резонаторе. При этом в качестве начальных состояний атомов выбраны перепутанные состояния белловского типа. Используя полный набор собственных функций гамильтониана модели, мы нашли точное решение для матрицы плотности рассматриваемой системы. На ее основе получена редуцированная матрица плотности и вычислен параметр Переса - Хородецких. Численное моделирование параметра перепутывания для различных параметров модели показало возможность сохранения высокой степени перепутывания кубитов даже при высоких интенсивностях теплового поля. При этом имеется возможность управления и контроля за степенью перепутывания.

Ключ. слова


двухуровневые атомы; тепловое поле; диполь-дипольное взаимодействие; идеальный резонатор; однофотонные переходы; атомная когерентность; перепутывание; атомная матрица плотности

Полный текст:

PDF

Список литературы

Schumacker D., Westmoreland M. D. Quantum Processes, Systems and Information. New York: Cambridge University Press, 2010. 469 p.
Buluta I., Ashhab F., Nori F. Natural and artificial atoms for quantum computation // Reports on Progress in Physics. 2011. V. 74. P. 104401.
Gu¨hne O., T¨oth G. Entanglement detection // Physics Reports. 2014. V. 474. P. 1-75.
Kim M.S., Lee J., Ahn D., Knight P.L. Entanglement induced by a single-mode heat environment // Physical Review. 2002. V. A65. P. 040101.
Башкиров Е.К. Перепутанные состояния в системе двух неидентичных атомов, вза- имодействующих с тепловым полем // Вестник Самарского государственного университета. Естественнонаучная серия. 2006. № 3. С. 21-29.
Zhou L., Song H.S. Entanglement induced by a single-mode thermal field and criteria for entanglement // Journal of Optics. 2002. V. B4. P. 425-429.
Башкиров Е.К., Ступацкая М.П. Перепутывание двух атомов, взаимодействующих с тепловым электромагнитным полем // Компьютерная оптика. 2011. Т. 35. № 2. P. 243-249.
Башкиров Е.К., Мастюгин М.С. Перепутывание двух сверхпроводящих кубитов, взаимодействующих с двухмодовым тепловым полем // Компьютерная оптика. 2013. Т. 37. № 3. C. 278-285.
Bashkirov E.K., Mastyugin M.S. The dynamics of entanglement in two-atom Tavis- Cummings model with non-degenerate two-photon transitions for four-qubits initial atom-field entangled states // Optics Communications. 2014. V. 313. P. 170-174.
The entanglement of two dipole-dipole coupled atoms in a cavity interacting with a thermal field / L.S. Aguiar [et al.] // Journal of Optics. 2005. V. B7. P. S769-S771.
Hu Y.H., Fang M.F. Coherence-Enhanced Entanglement Induced by a Two-Mode Thermal Field // Communications in Theoretical Physics. 2010. V. 54. P. 421-426.
Башкиров Е.К., Мастюгин М.С. Влияние диполь-дипольного взаимодействия и атомной когерентности на перепутывание двух атомов с вырожденными двухфо- тонными переходами // Оптика и спектроскопия. 2014. Т. 114. № 4. С. 678-683.
Bashkirov E.K., Mastyugin M.S. The influence of atomic coherence and dipole-dipole interaction on entanglement of two qubits with nondegenerate two-photon transitions // Pramana. 2015. V. 84. P. 127-135.
Peres A. Separability Criterion for Density Matrices // Physical Review Letters. 1996. V. 77. P. 1413-1415.
Horodecki M., Horodecki P., Horodecki R. Separability of Mixed States: Necessary and Sufficient Conditions // Physical Letters. 1996. V. A223. P. 1-8.
Bashkirov E.K., Le Kien F., Shumovsky A.S. Collective spontaneous radiation of two atoms in the finite-Q cavity // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 1990. V. 167. № 3. P. 935-944.
Башкиров Е.К., Мангулова Е.Г. Динамика двух двухуровневых атомов в неидеаль- ном резонаторе // Известия Российской академии наук. Сер.: Физическая. 2000. Т. 64. № 10. С. 2075-2079.
Башкиров Е.К. Спонтанное излучение двух трехуровневых атомов в неидеальном резонаторе // Известия Российской академии наук. Сер.: Физическая. 2004. Т. 68. № 9. С. 1292-1295.
Bashkirov E.K. Dynamics of phonon mode in superradiance regime of laser cooling of crystals // Physics Letters A. 2005. V. 341. № 1-4. P. 345-351.

Ссылки

  • Ссылки не определены.