عنوان

مطالعه دینامیک درآمیختگی در سیستم های اتم-کاواک جفت صشده

شماره

‭۱۳۰۸۱پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

مطالعه دینامیک درآمیختگی در سیستم های اتم-کاواک جفت صشده

نام نخستين پديدآور

/الهام شاه‌حسینی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: فیزیک

متن يادداشت

چاپی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

فیزیک

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۳/۰۶/۲۵‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز

متن يادداشت

انتقال اطلاعات کوانتومی و ایجاد همبستگی‌صهای کوانتومی از جمله درآمیختگی و ناسازگاری کوانتومی نقشی کلیدی در مخابرات کوانتومی دارند .این فرآیندها در شبکه‌صهای کوانتومی مختلف و با رویکردهای نسبتا متفاوت مورد بررسی و مطالعه قرارگرفته-اند .هدف از این تحقیق بررسی پیکربندی‌صهای مختلف برای سیستم‌صهای اتم-کاواک جفت‌صشده از طریق تعویض تک فوتونی و دوفوتونی به منظور مطالعه دینامیک درآمیختگی اتمی و فوتونی است .در این راستا سیستم های اتم-کاواک جفت شده‌صی یکسان را با استفاده از مدل جینز-کامینگ دو فوتونی مورد مطالعه قرار داده و فرض کرده‌صایم هر کاواک) شامل یک اتم (روی یک گره از شبکه کوانتومی واقع شده و کاواک‌صها از طریق ماتریس همسایگی گراف نظیر شبکه به وسیله تبادل دوفوتونی با قدرت جهش با یکدیگر اندرکنش می‌صکنند .در این پروژه، گراف نظیر شبکه کوانتومی را از نوع گراف زنجیره‌صای با طول معین، گراف کامل و دسته ای از گراف‌صها موسوم به گراف‌صهای کیلی غیر رنگی) از جمله گراف دوری و شبکه ابرمکعبی (در نظر گرفته و شرایط لازم برای انتقال بهینه درآمیختگی مابین اتم-کاواک‌صها را بررسی نموده‌صایم .در واقع با فرض اینکه ‮‭n‬ اتم-کاواک یکسان روی رئوس این شبکه‌صها توزیع شده‌صاند و با استفاده از بقای تعداد فوتون-تحریک) تقارن هامیلتونی شبکه (و همچنین روش تجزیه طیفی، هامیلتونی سیستم مورد نظر را به صورت بلوکه قطری با بلوک های ‮‭۲‬ بعدی تجزیه می‌صکنیم .به عبارت دقیقتر وجود تقارن نظیر پایستگی عملگر تعداد-تحریک و نیز ساختار جبری شبکه‌صهای مورد مطالعه بویژه شبکه‌صهای کیلی) مانند مشخصه‌صهای تقلیل ناپذیر گروه‌صهای نظیر به شبکه‌صها (به ما کمک می‌صکند تا با استفاده ازتبدیل فوریه تعمیم یافته‌صی متناظر، پایه‌صهای مناسبی برای فضای حالت سیستم اتم-کاواک معرفی کرده و هامیلتونی کل سیستم را به بلوک‌صهای‮‭۲‬ ‌ ‮‭۲‬تجزیه کنیم .سپس با حل دقیق معادله شرودینگر متناظر، ایجاد و انتقال درهم‌صتنیدگی بین اتم‌صها و یا فوتون‌صها را بررسی کرده و رفتار مجانبی میزان درآمیختگی تولید شده را در حد شدت جهش دو فوتونی بسیار بزرگ و بسیار کوچک مورد بحث قرار داده و نشان داده‌صایم که در حد‮‭۱‬ ، اتم-هایی که در ابتدا کاملا غیر درهم‌صتنیده بودند به طور مؤثر غیر درهم‌صتنیده باقی می‌صمانند در حالی که برای‮‭۱‬ ، اتم‌صهایی که در ابتدا کاملا غیر درهم‌صتنیده بودند درهم‌صتنیده شده و حالت ‮‭w‬ فوتونی اولیه بین حالت‌صهای ‮‭w‬ اتمی و فوتونی به صورت تناوبی نوسان می‌صکند

متن يادداشت

Quantum information transfer and generation of quantum correlations such as entanglement and quantum discord have a key role in quantum communications. These processes have been investigated in different quantum networksand with rather different approaches. The aim of this study is to investigate different configurations for atom-cavity systems coupled via one and two photon exchange, in order to study dynamics of atomic and photonic entanglement. In this regard, we have studied systems of identical coupled atom- cavities based on the two-photon Jaynes-Cumming's model and assumed that each cavity (containing one atom) situates on a node of the quantum network, and the cavities are interacting with each other through the adjacency matrix associated with the network via two-photon exchange with hopping strength ?. In this thesis, we have considered that the underlying graph of the quantum network is a chain with finite length, a complete graph, and one of the so called uncolored Cayley graphs (such as cyclic graph and hypercube network). Then, the conditions for the optimal entanglement transfer between the atom-cavities have investigated. In fact, we assume that n identical atom-cavities are distributed on the vertices of the corresponding networks. Then, by employing the atom-photon conservation (the symmetry of the network's Hamiltonian) and also using the spectral decomposition method, we decompose the Hamiltonian of the corresponding network as a direct sum of 2 dimensional blocks. More accurately, the existence of a symmetry associated with conservation of excitation-number operator, and also the algebraic structure of the corresponding networks, particularly the Cayley networks (such as irreducible characters of the groups associated with the networks) helps us to introduce some suitable basis states for state space of the system based on the corresponding generalized Fourier transform, so that the Hamiltonian of the whole system is block diagonalized with two-dimensional blocks. Then, by solving the corresponding Schr?dinger equation exactly, we investigate generation and transfer of entanglement between the atoms or the photons and discuss the asymptotic behavior of the generated entanglement in the limits of large and small hopping strength ?. It has shown that, for large hopping strength ??1, the initially unentangled atoms remain effectively unentangled whereas for small hopping , the initially unentangled atoms become entangled and the initial photonic W-state oscillates between atomic and photonic W-states periodically

مستند نام اشخاص تاييد نشده

شاه حسینی، الهام

مستند نام اشخاص تاييد نشده

صوفیانی، رحیمه، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

روشن انتظار، صمد، استاد مشاور

يادداشت عمومي

سیاه و سفید

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی