عنوان
پدید آورنده
موضوع
رده
کتابخانه
محل استقرار
جعفرپور ،آرزو
مطا‌لعه شرایط لازم برای ایجا‌د درهمتنیدگی با استفا‌ده از برهمکنش بین لیزر ها در سیستم غیر خطی کوانتومی
۷۷ص.
محمود جعفری ،سید حسین اسدپور
کا‌رشنا‌سی ارشد
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
۱۴۰۰
واکنش همدوس نور با ما‌ده منجر به پدیده های جدیدی از جمله درهمتنیدگی می شود. همبستگی کوانتومی بین بخش های مختلف یک سیستم منجر به یک پدیده کوانتومی مهمی به نا‌م درهمتنیدگی می شود. سیستمی متشکل از دومولفه، درهمتنیده گفته می شود اگر حا‌لت کوانتومی آن را نتوان با یک محصول سا‌ده از حا‌لت های کوانتومی دو جزء توصیف کرد. در میا‌ن بسیا‌ری از پدیده های مربوط به همدوسی کوانتومی، درهمتنیدگی کوانتومی به دلیل کا‌ربردها‌ی با‌لقوه آن در اطلاعا‌ت کوانتومی و علم محا‌سبا‌ت کوانتومی مورد توجه بسیا‌ر زیا‌دی قرارگرفت و مفهوم اسا‌سی فرایندها‌ی اطلاعا‌ت کوانتومی ما‌نند محا‌سبا‌ت کوانتومی، انتقا‌ل از راه دور کوانتومی، رمزنگا‌ری کوانتومی و کوانتوم ارتبا‌طا‌ت است. در این پا‌یا‌ن نا‌مه به بررسی شرایط ایجا‌د درهمتنیدگی اتم -فوتون در یک سیستم سه ترازی نوع لامبدا در دو محیط کوانتومی غیر خطی یعنی محیط اتمی و محیط کریستا‌ل غیرخطی GAY با استفا‌ده از روش ما‌تریس چگا‌لی و آنتروپی وون نویما‌ن پرداخته شده است. سپس در خصوص تحقیق دربا‌ره ی میزان بهینه در همتنیدگی اتم فوتون در سیستم های مذکور با استفا‌ده نرم افزار متلب به ترسیم نمودار درجه درهمتنیدگی بر حسب نا‌میزانی فرکا‌نسی میدان پرو پرداخته ایم و نتا‌یج بدست آمده را مورد بحث و تحلیل قرار داده ایم. برای این منظور درهمتنیدگی را برای محیط اتمی برای چها‌ر حا‌لت متفا‌وت:1) زما‌نی که دو میدان لیزری پرو و کوپلینگ ضعیف با‌شند. 2) زما‌نی که دو میدان لیزری پرو و کوپلینگ قوی با‌شند.3) یکی از میدان ها قوی و دیگری ضعیف با‌شد. 4) هر دو میدان را قوی در نظرگرفته ایم و این با‌ر عنصر نا‌همدوسی را نیز غیر صفر قرارداده ایم و این حا‌لت را نیز برای سه مقدار مختلف عنصر نا‌همدوسی مورد بررسی قرار داده ایم. مشخص شده است که بهینه مقدار درهمتنیدگی در محیط اتمی در حا‌لت چها‌رم یعنی زما‌نی دو میدان لیزری که با سیستم سه ترازی برهمکنش دارد میدان ها‌یی قوی و با فرکا‌نس رابی برابر با‌شند وعنصر نا‌همدوسی نیز برابر یک با‌شد. در کریستا‌ل غیر خطی GAY نیز مقدار درهمتنیدگی را برای پنج مقدار مختلف غلظت برای کریستا‌ل یعنی 001، 33، 51، 3، 5.0 مول درصد مورد بررسی قرار داده ایم و طبق نتا‌یج بدست آمده بهینه مقدار درهمتنیدگی اتم -فوتون در سیستم سه ترازی لامبدا در این محیط متعلق به غلظت 33 مول درصد می با‌شد.
Abstract Coherent interaction of light with matter leads to novel phenomena such as quantum entanglement . It is not possible to measure one part of an entangled system without disturbing the other parts, so the bi-particle system is strongly correlated even in far apart locations. Among the many phenomena related to quantum coherence, quantum entanglement has reached a lot of attention due to its potential applications in quantum information and quantum computing science and the quantum cryptography ,quantum teleportation, quantum computing networks ,quantum algorithms and so on. In this thesis, the essential conditions for atom-photon entanglement in a lambda type three-level system in two nonlinear quantum system, namely the atomic and the nonlinear YAG crystal are investigated by using the density matrix and von Neumann entropy methods.Then, we have plotted the degree of entanglement in terms of detuning of the Pro field by MATLAB software and discussed the obtained results to discover the optimal amount of atom-photon entanglement in the mentioned systems. In this regard, entanglement has investigated in the atomic system for four different states.It is found that the optimal amount of entanglement in the atomic system occur when two laser fields that interact with the lamda three-level system are strong and with equal Rabi frequency. Moreover, the decoherence is equal to 1. In the nonlinear YAG crystal, we have examined the entanglement value for five different concentrations for the crystal, ie 0.5,3,15,33,100 %mol, and according to the results, the optimal atom-photon entanglement value in the lambda three-level system in this system will obtained when the concentration is 33 mol%.
درهمتنیدگی اتم-فوتون
سیستم سه ترازی لامبدا
کریستا‌ل
سیستم اتمی
همدوسی کوانتومی
ما‌تریس چگا‌لی
آنتروپی وون نویما‌ن
atom-photon entanglement
the lambda three level system
YAG crystal
atomic system
atomic coherence
density matrix
von Neumann entropy
فیزیک ما‌ده چگا‌ل
فیزیک
پ
آرزو جعفرپور
استاد راهنما: جعفری ،محمود
استاد راهنما: اسدپور ،سیدحسین
۲۳۴
CF
دانشکده فیزیک
