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自从描述原子与多模辐射场相互作用的狄克(Dicke)模式,以及描述单模光场与一个二能级原子相互作用的Jaynes—Cummings模型提出以来,人们据此对原子与光场相互作用系统所呈现出的非经典特性进行了了解和探讨,并对Jaynes—Cummings模型进行了多种形式的拓展。Phoenix(和Knight(P—K)将熵理论应用于量子光学领域,根据P—K量子熵理论,在光场一原子相互作用系统中,光场(原子)熵演化行为反映了光场与原子关联程度的演化特性,熵越高关联就越强。Buzek和Jex最先将描述二能级原子和光场相互作用的Jaynes—Cummings模型与Kerr介质结合,提出了原子周围存在非线性介质的B—J模型,并研究了该模型动力学行为。随后的研究发现Kerr介质的存在使原子布局反转更有规律,光场亚泊松分布、双模场非经典相关度以及场熵演化规律皆因Kerr效应而有规律变化。Kerr效应的非线性对原子与光场的量子特性的影响,已经引起人们广泛的关注。
本文首先简要介绍熵的统计定义,以及熵的量子光学引入;其次介绍前人关于原子一单模光场相互作用系统的熵演化特性,以及原子一双模光场相互作用系统的熵演化特性;论文第三部分,分别计算在无介质和有kerr介质的非线性条件下,原子与双模纠缠光场相互作用系统的场熵演化规律。