基于腔QED的量子相干能量效应的研究
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作者:
作者单位:

(1.山东工商学院 信息与电子工程学院,山东 烟台 264005; 2.山东工商学院 计算机科学与技术学院,山东 烟台 264005)

作者简介:

李海(1978-),男,山西朔州,博士,副教授 /硕导,主要从事量子信息与热力学方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金项目(11547036,61472227,61772319)和山东省自然科学基金项目(ZR2011FL009,ZR2013AQ013)资助项目 (1.山东工商学院 信息与电子工程学院,山东 烟台 264005; 2.山东工商学院 计算机科学与技术学院,山东 烟台 264005)


Study of energy effect of quantum coherence based on cavity QED
Author:
Affiliation:

(1.School of Information and Electronic Engineering,Shandong Technology and Bu siness Universiy,Yantai 264005,China; 2.School of Computer Science and Technolog y,Shandong Technology and Business Universiy,Yantai 264005,China)

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    摘要:

    基于微腔系统与大量二能级原子对组成的非平衡 库相互作用的原子穿腔模型,研究了原子对携带的 量子相干信息对腔场的能量贡献。推导了原子对处于一般态(所有密度矩阵元均为非零参数 )下微腔动力 学演化主方程,并计算了腔场的稳态能量。 展示了能量本征基矢下库中原子对的量子相干 扮演了热力学资 源的角色——能够辅助微腔系统提取更多的能量。同时,分析了所有量子相干元(二能级原 子对密度矩阵 的非对角元)在能量贡献中的不同特征。本研究对设计高效率量子热机具有一定的参考价值 。

    Abstract:

    Based on the model of atoms crossing a microcavity where the microcavity interacts with a nonequilibrium bath consisting of a series of two-level atomic pairs,we inve stigate the energy contribution of quantum coherence in atomic pairs to the cavity field.We derive the master equa tion of cavity field evolution and provide the energy of cavity field at steady state when each independent two-le vel atomic pair is in the general state,i.e.,all the elements density matrix being nonzero parameters.We demons trate that the quantum coherence in each aomic pairs of bath serving as the role of thermodynamic resource,i.e.,th e quantum coherence could enhance the cavity′s energy extracted from the bath.Meanwhile,we also analyze the cha racteristics of all the quantum coherent elements (the nondiagonal elements of density matrix of two-level atom ic pair) for the energy contributions to the cavity field.The paper could provid e the reference for the design of quantum photon engine with high efficiency.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

李海,于文莉,魏广芬,华臻.基于腔QED的量子相干能量效应的研究[J].光电子激光,2019,30(5):556~560

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  • 收稿日期:2018-09-01
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  • 在线发布日期: 2019-06-28
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