科学研究

与回廊模式微共振腔耦合两氮空缺中心最大纠缠的获得

来源:武汉光电国家研究中心   作者:  发布时间:2013年04月28日  点击量:

量子纠缠以及量子纠缠的产生在量子信息过程包括量子通信,量子计算等中具有重要的作用。在众多产生量子纠缠的量子系统中,腔量子电动力学系统特别是回廊模式的微腔因其超高的Q值和极小的模式体积而成为最有前景的系统之一。另一方面,经研究发现,即使在室温下,金刚石纳米晶体中的氮空缺中心具有很长的电子自旋退相干时间。这使氮空缺中心成为量子信息处理过程中最出色的候选者。
正是基于此,武汉光电国家实验室基础光子学研究团队的吴颖教授研究组提出了一新的量子系统来产生量子最大纠缠,即两个氮空缺中心与高Q值、反向传播双重回廊模式的微环型腔耦合系统。我们研究了金刚石纳米晶体中两氮空缺中心之间纠缠的产生,利用微观主方程计算了纠缠的Concurrence;并仔细讨论了回廊模式之间的耦合强度,两氮空缺中心的距离,中心与微共振腔之间的失谐频率以及系统初态对纠缠Concurrence动力学的影响。通过调节这些可控的系统参数,可以实现两氮空缺中心之间的最大纠缠。我们的研究结果可以给将来量子信息工程中的固态腔量子电动力学系统提供进一步的了解。
该项工作得到了国家自然科学基金(No. 11004069, No. 11275074, 和 No. 91021011),教育部博士点基金(No. 20100142120091)和国家重点基础研究发展计划项目(No. 2012CB922103)的支持,研究结果发表在美国光学学会期刊Optics Express (Vol. 21, No. 3, 3501-3515 )上。

(责任编辑:陈智敏)