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非简并三能级激光器中的高斯量子导引

量子物理 2023-12-11 v1

摘要

导引是一种不可分的量子关联,其固有的非对称特性使其区别于贝尔非定域性和纠缠。本文研究了耦合到双模真空库的双模高斯态 ϱ^c1c2\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}} 中的量子导引。模式 c1c_{1}(c2c_{2}) 在非简并三能级级联激光器的第一次(第二次)跃迁过程中发射。通过 ϱ^c1c2\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}} 态的主方程,我们推导出模式 c1c_{1}c2c_{2} 稳态协方差矩阵的解析表达式。利用实际的实验参数,我们证明 ϱ^c1c2\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}} 态可以表现出非对称导引。此外,通过适当选择 ϱ^c1c2\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}} 态的物理参数,我们证明可以实现单向导引。本质上,我们证明单向导引通常只能从 c1c2c_{1}\rightarrow c_{2} 发生。此外,我们对两个激光模式的导引与其高斯 Rényi-2 纠缠进行了比较研究。结果表明,纠缠和导引在相同情况下表现相似,即两者都在耗散效应下衰减,并且可以通过在 ϱ^c1c2\hat{\varrho}_{c_{1}c_{2}} 态中引入越来越多的量子相干性来显著增强。特别是,我们发现导引始终小于高斯 Rényi-2 纠缠。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.04942,
  title  = {Gaussian quantum steering in a nondegenerate three-level laser},
  author = {Benachir Boukhris and Ahmed Tirbiyine and Jamal El Qars},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04942},
  year   = {2023}
}