Λ型三能级原子系统的线性熵

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由于原子与光场相互作用系统线性熵的研究对原子、光场量子态的制备有着重要意义,因此受到人们的普遍关注。我们研究三种三体系统,考察了三个子系统线性熵的演化规律对系统初态的依赖关系以及系统相互作用对这种依赖关系的影响。 首先,我们考察了一个静止的Λ型三能级原子与双模腔场组成的三体系统。该系统仅有二个子系统(原子与耦合模)间存在相互作用,所以第三个子系统(闲置模)的线性熵始终保持不变,这一规律与系统的初态无关。当双模腔场初始时刻处于无关联的纯态时,原子与腔场中耦合模的线性熵始终相等;当双模腔场的初态处于SU(2)相干态时,原子与耦合模的线性熵不再始终相等。显然原子与耦合模的线性熵的演化特征与耦合模的线性熵的初始值有关。 其次,我们研究了由单模腔场驱动的质心做谐振运动的简并Λ型三能级原子系统。该三体系统中两个子系统(原子内态与腔场)相互作用的强弱依赖于第三个子系统(原子质心运动)的状态,所以只有当原子质心运动处于占有数态时,原子质心运动的线性熵才始终保持不变。在此条件下,若原子内态与腔场在初始时刻处于纯态,则原子内态与腔场的线性熵始终相等。当原子质心运动处于占有数的相干叠加态时,原子质心运动的线性熵不再始终保持为零,在此条件下,即使原子内态与腔场的初态为纯态,原子内态与腔场的线性熵不再始终相等。故三个子系统线性熵的演化特性均与系统的初态有关。 最后,我们还研究了由单模腔场驱动的质心做谐振运动的非简并Λ型三能级原子系统。该三体系统的三个子系统间存在耦合,即使原子质心运动处于占有数态,原子质心运动的线性熵也不再保持不变,原子内态与腔场的线性熵不再始终相等。但原子内态与原子质心运动的线性熵相等,然而这一规律只有在原子质心运动处于占有数态时才成立。
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