Entanglement generation among three atoms coupling to a semiinfinite waveguide

Abstract

利用多体量子纠缠度量，研究了与一维半无限波导耦合的三个两能级原子系统纠缠产生问题。考虑原子之间的距离、原子和波导之间的手性耦合、和波导有限界与原子系统的距离对量子纠缠的影响。由于镜子导致的量子反馈，使得量子系统的方程为延迟微分方程。通过求解延迟微分方程，得到原子系统的量子纠缠演化。分析发现和一维无限波导情形相比，耦合于半无限波导的原子系统中产生的量子纠缠能够持续更长时间，而且其动力学特性依赖于原子之间的距离、手性耦合强度和原子的位置。在不考虑延迟情形下，分析了手性耦合对量子纠缠的影响，发现手性耦合强度越大，量子纠缠到达最大值越快，而后更快地衰减到零。研究表明可以通过控制原子之间的距离、手性耦合强度和原子的位置来制备量子纠缠。研究对理解基于波导的多体量子纠缠产生有重要意义。