Tên luận án:
NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT, CÁC QUÁ TRÌNH ĐỘNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA MỘT SỐ TRẠNG THÁI PHI CỔ ĐIỂN HAI VÀ BA MODE MỚI
Ngành:
Vật lý lý thuyết và Vật lý toán
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung vào nghiên cứu các tính chất, các quá trình động và ứng dụng của một số trạng thái phi cổ điển hai và ba mode mới, trong bối cảnh sự phát triển mạnh mẽ của khoa học thông tin lượng tử. Mục tiêu chính là đề xuất trạng thái phi cổ điển hai mode mới, khảo sát các tính chất của nó; nghiên cứu các tính chất và các quá trình động của các trạng thái phi cổ điển hai và ba mode mới trong quá trình tương tác với nguyên tử thông qua mô hình Jaynes-Cummings (JC) khi có xét đến và không xét đến ảnh hưởng của môi trường; và đánh giá mức độ thành công của quá trình viễn tải lượng tử với nguồn rối là kênh lượng tử rối nguyên tử-trường.
Các kết quả nghiên cứu đã đạt được bao gồm:
- Luận án đã đề xuất một trạng thái phi cổ điển hai mode mới là trạng thái kết hợp cặp chồng chất thêm photon (SPAPCS). Thông qua hàm Wigner và entropy tuyến tính, trạng thái này được chứng minh là một trạng thái phi cổ điển phi Gauss và có độ rối mạnh.
- Nghiên cứu các tính chất động lượng tử của tương tác nguyên tử-trường khi không xét đến ảnh hưởng của hệ số suy giảm của môi trường, với trường là trạng thái kết hợp cặp thêm photon và trạng thái kết hợp bộ ba thêm photon. Kết quả cho thấy sự tuần hoàn theo thời gian thể hiện qua tần số dao động Rabi của nguyên tử trong quá trình tương tác. Các tính chất động học của nguyên tử và các quá trình động lượng tử của trường đều bị ảnh hưởng bởi cường độ trường ban đầu và số photon được thêm vào các mode. Khi số photon thêm vào các mode là như nhau, các tính chất và quá trình động đều thay đổi theo chiều hướng cải thiện hơn, đặc biệt là tăng độ rối.
- Khảo sát các tính chất động lượng tử của tương tác nguyên tử-trường có xét đến ảnh hưởng của hệ số suy giảm của môi trường, trong đó trường là trạng thái kết hợp cặp chồng chất thêm photon. Độ rối giữa nguyên tử với hai mode của trường và độ rối giữa một mode của trường với hệ con (gồm nguyên tử và mode còn lại) đều dao động theo thời gian và bị ảnh hưởng bởi các tham số cường độ trường ban đầu, số photon thêm vào các mode và hệ số suy giảm của môi trường. Độ rối tăng và đạt cực đại khi hệ số suy giảm tiến đến giá trị lớn nhất.
- Nghiên cứu quá trình viễn tải lượng tử một trạng thái nguyên tử chưa biết với trường ở trạng thái kết hợp cặp thêm photon. Quá trình viễn tải lượng tử này đã thành công thông qua kênh viễn tải nguyên tử-trường. Việc sử dụng trường GPAPCS cho kết quả viễn tải tốt hơn so với trường PCS, và hiệu suất viễn tải phụ thuộc vào cường độ trường ban đầu, biên độ của trạng thái cần viễn tải và số photon được thêm vào hai mode của trường.
Các kết quả này đã hoàn thành tất cả các mục tiêu đề ra trong luận án và mở ra hướng nghiên cứu tiếp theo về đề xuất các trạng thái phi cổ điển mới và nghiên cứu tương tác nguyên tử-trường với các mô hình JC mở rộng.