特异材料结构中原子量子纠缠特性的研究

本项目将对含特异材料的一维微结构中两个二能级原子的量子纠缠特性进行研究。内容包括：在不同初始条件下，两个原子短时间内的动态瞬时演化及稳态演化，讨论纠缠突然消亡和纠缠延迟产生的性质以及与原子距离、取向和特异材料参数的关系；以此为基础，研究在包含特异材料的一维结构中，实现长时间保持两个原子量子纠缠的可能性；同时对于两个原子与特异材料板表面的等离子体耦合时其纠缠的性质，也将进行深入分析。这个项目将对特异材料在量子信息科学中的应用提供有益的参考。

该项目研究了特异材料对原子间量子纠缠的影响，这在量子通讯和量子计算方面具有积极的学术价值和应用价值。我们从两个方面研究了特异材料对原子间纠缠的控制：一、以特异材料对行波电磁模的控制为基础，我们发现在由特异材料组成的长谐振腔中，两个距离几个波长的原子依然有很强的电磁相互作用，从而在这样的腔中量子纠缠能自发产生，并能维持较长时间（与单原子寿命相比）；二、以特异材料所支持的表面等离子体极化模所具有的特殊性质为基础，我们讨论了位于亚波长特异材料板两侧的全同原子之间的量子纠缠，我们发现通过调节特异材料的参数，可以很方便的控制原子之间的纠缠演化，既能产生纠缠也能让它们之间完全没纠缠，这为量子设备的小型化提供了有益的建议。此外我们研究了特异材料对原子自发辐射、单光子产生、量子干涉等的影响，取得了丰硕的科研成果。在基金项目的支持下，我们发表了13篇SCI论文，1篇EI论文，1篇《科学通报》的特邀评述，做了4个国内会议报告，参加了2次国际学术会议，培养了2名硕士研究生。在该项目研究成果的基础上，我们还申请到了2012年度的自然科学基金面上项目，比较圆满了完成了该项目的预期成果。