کنترل همدوس درهمتنیدگی در سیستم های کوانتومی

در این پایان نامه تحول زمانی و رفتار حالت پایای درهمتنیدگی در زمینه برهمکنش اتم با میدان الکترومغناطیسی مورد مطالعه قرار می گیرد. برای این منظور آنتروپی کاهش یافته اتمی و معیار دوان را به ترتیب برای بررسی درهمتنیدگی اتم-فوتون و درهمتنیدگی فوتون-فوتون به کار می بریم. ابتدا دو سیستم به نام های جفتیدگی تراز بالا و جفتیدگی تراز پایین در نظر می گیریم و نشان داده می شود که درهمتنیدگی بین اتم و گسیل خودبه خودی اش در این دو سیستم را می توان توسط میدان لیزری جفت شونده کنترل نمود. این میدان اثرات متفاوتی را بر درهمتنیدگی این دو سیستم دارد. تنها در سیستم با جفتیدگی تراز پایین درهمتنیدگی به یک مقدار ثابت غیر صفر می رسد که این مقدار ثابت توسط شدت و نامیزانی میدان جفت شونده قابل کنترل است. در ادامه دو نوع سیستم سه ترازی وابسته به فاز درنظر می گیریم. در یکی از آن ها رفتار وابسته به فاز ناشی از ساختار حلقه بسته آن سیستم است، در حالی که رفتار وابسته به فاز سیستم دیگر ناشی از همدوسی تولید شده توسط گسیل خودبه خودی است. نشان داده می شود که درهمتنیدگی بین اتم پوشیده و گسیل خودبه خودی اش در هر دو سیستم به یک مقدار پایا می رسد که توسط شدت و فاز نسبی میدان های اعمالی قابل کنترل است. در پایان برهمکنش یک میدان کوانتیده شامل دو مد با یک اتم سه ترازی در پیکربندی نوع لامبدا را در حضور اثر غیرخطی کر متقابل درنظر می گیریم. ابتدا رفتار دینامیکی درهمتنیدگی اتم-فوتون مورد مطالعه قرار می گیرد و نشان داده می شود که افزایش ضریب اثر کر متقابل رفتار متفاوتی را در سه مدل ارائه شده در برهمکنش اتم-میدان القاء می کند. بعلاوه ملاحظه می شود که دو مد میدان کوانتیده تنها در صورت اعمال میدان کلاسیکی به دو تراز پایه با یکدیگر درهمتنیده می شوند. همچنین نتایج نشان می دهند که چلاندگی دو مد تنها در غیاب میدان کلاسیکی و اثرهای غیرخطی امکان پذیر است.