دینامیک درهمتنیدگی فوتون-فوتون و اتم-فوتون در یک نانوکاواک پرشده توسط یک ماده دی الکتریک مرکزتقارنی

در این رساله دینامیک درهم تنیدگی اتم-فوتون و فوتون-فوتون در یک نانوکاواک دومدی پرشده با یک ماده دی الکتریک غیرخطی مرکزتقارنی بررسی می گردد. در این مطالعه پذیرفتاری مرتبه اول و سوم برای ماده دی الکتریک در نظر گرفته می شود که به ترتیب موجب جفتیدگی خطی و کر شکل بین دو مد فوتونی می شود. در قسمت اول این رساله، در هم تنیدگی اتم-فوتون، از تاثیر این ماده دی الکتریک بر برهم کنش اتم-فوتون صرف نظر شده است بنابراین مدل جینز-کامینگز خطی برای این برهم کنش در نظر گرفته می شود. پس از محاسبه عملگر تحول زمانی، آنتروپی فون-نویمان به صورت تابعی از زمان محاسبه و نقش ضریب جفتیدگی اتم-فوتون، ناکوکی و جفتیدگی های کر شکل در بدست آمدن حالات درهم تنیده بیشینه مطالعه می شود. در قسمت دیگری از این رساله فرض می شود که نانوکاواک در دمای t قرار دارد بنابراین تمامی حالت های اتمی و فوتونی با احتمال مشخص وجود خواهند داشت و با محاسبه ماتریس ترانهادشده جزیی، منفیت به عنوان معیاری از درهم تنیدگی بدست می آید. منفیت محاسبه شده نشان می دهد که سیستم اتم-فوتون در دمای صفر جداپذیر می باشد که بعد از رسیدن به بیشینه درهم تنیدگی در دمایی خاص به طور مجانبی جداپذیر می شوند. در بخش دیگری از این رساله، درهم تنیدگی فوتون-فوتون، اثبات می شود که هامیلتونی برهمکنش به صورت قطعه-قطری با ابعاد بزرگ-شونده می باشد. برای بلوک های با ابعاد کم پس از قطری کردن بلوک ها، عملگر تحول زمانی و پس از آن آنتروپی فون-نویمان به صورت تابعی از زمان بدست می آید. نشان داده می شود که رفتار آنتروپی یک رفتار نوسانی با بیشینه های مسطح است که دوره تناوبی و دامنه آنها به شدت به جفتیدگی کر-شکل وابسته است. همچنین افزایش جفتیدگی خطی باعث افزایش درهم-تنیدگی فوتون-فوتون می گردد. افزایش ناکوکی بین دومد نیز باعث کاهش درهم تنیدگی می گردد.