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量子纠缠是量子力学最突出的性质之一,它在量子信息学中的各个领域都具有重要的作用,纠缠态是量子光学中十分重要的课题,今年来一直引起人们的极大兴趣。光场与原子的相互作用一直是量子光学研究的重要内容之一。1963年,Jaynes和Cummings用纯量子的方法描述了一个二能级原子与单模光场相互作用的物理模型,物理学家们对此模型作了大量的研究,并作了多种形式的推广,利用这些模型对纠缠特性的研究在量子通讯方面具有重要的地位。
本文利用描述原子与光场相互作用的典型理论模型,研究了光场与纠缠态原子的作用,当一个原子和光场相互作用,同时考虑强度耦合的情况下研究了两个原子和光场的纠缠特性,并且通过操纵腔外的一个原子研究了腔内原子与光场的纠缠特性。研究表明,强度耦合使原子与原子,光场与光场之间的纠缠呈现周期性,在纠缠演化过程中能够保持最大值不变,不考虑强度耦合时,纠缠的最大值不能够保持。当光子数为零时,不考虑强度耦合,纠缠特性也具有周期性,最大值能够保持。通过操纵腔外的一个原子,原子与光场的演化可以出现纠缠和解纠缠等情况。