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光与物质相互作用系统中的量子Fisher信息和自旋压缩
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O431.2[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]长春理工大学理学院,长春130022, [2]长春大学理学院,长春130022
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11347013,11305020)、吉林省科技发展计划项目(批准号:20130521016JH,20140101187JC)和吉林省教育厅科技发展计划项目(批准号:2012245,2013262)资助的课题.
中文摘要:

Fisher信息是估计理论中的重要概念,最近发现与量子信息中的纠缠判据具有密切联系.非旋波近似条件下,Dicke模型经典相空间表现为混沌动力学特征.本文详细考察了Dicke模型描述的光与物质相互作用系统中量子Fisher信息和自旋压缩动力学特性.结果表明:在短时瞬态情况下,无论初态处于规则区域还是混沌区域系统均表现为纠缠性质;但在长时稳态情况下,初态处于规则区域时系统纠缠消失,而初态处于混沌区域时系统则一直存在纠缠.通过与系统自旋压缩动力学性质相比较,发现量子Fisher信息可以更有效地刻画量子混沌.进一步考察初态处于规则和混沌区域时系统密度矩阵和纯度的动力学演化特性,发现混沌导致系统退相干现象发生,说明量子Fisher信息对混沌更敏感.

英文摘要:

Fisher information is an important concept in estimation theory, which has recently been found closely related with the criteria of the entanglement in quantum information. Under the condition of non-rotating wave approximation, the classical phase space of the Dicke model displays chaotic dynamic properties. This paper studies the quantum Fisher information and the dynamic properties of spin squeezing in the interaction system of light and matter described in the Dicke model. Results reveal that, in the short-time instant state, wherever the initial state is, in a regular region or a chaotic region, the system displays entanglement; but in the long-time stable state, when the initial state is in the regular region, the system entanglement disappears, however, when the initial state is in the chaotic region, the system is always entangled. Compared with the spin-squeezing dynamic properties of the system, Fisher information is found to be able to effectively characterize quantum chaos. On further examination on the dynamic evolvement properties of the density matrix and purity of the system when in the regular and chaotic regions, we find that chaos gives rise to decoherence of the system, showing that quantum information become more sensitive to chaos.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876