بررسی و تحلیل تحول یک سیستم هیبریدی شامل برهمکنش اتم و میدان درون یک کاواک و در ثابت های جفت شدگی خیلی قوی و با درنظر گرفتن جمله دیامغناطیس

ما در این تحقیق، دینامیک و تحول همبستگی کوانتومی و حالت میدان را در یک سیستم هیبریدی، شامل برهمکنش اتم و میدان در ثابت جفت شدگی خیلی قوی بررسی کردیم. مهمترین شرط در این سیستم، لزوم کوچکتر یا مساوی بودن فرکانس کیوبیت نسبت به فرکانس میدان تک مد می باشد. ویژگی مثبت در این سیستم، شکسته شدن فضای پیوسته میدان الکترومغناطیسی به یک فضای گسسته دو بعدی و درنتیجه تشکیل یک کیوبیت با درجه آزادی ماکروسکوپی می باشد؛ که تحول در این سیستم موجب یک همبستگی کوانتومی بین زیرسیستم کیوبیت با درجه آزادی میکروسکوپی و میدان با درجه آزادی ماکروسکوپی می شود.به علاوه، در بیشتر موارد، مسائلی مورد بررسی قرار می گرفت که تمام زیرسیستم ها یا دارای درجات آزادی متناهی و گسستهو یا دارای درجات آزادی پیوسته و نامتناهی بودند. برای توصیف تحول هرکدام از دو مورد روش مخصوصی وجود دارد. اما اخیرا پیش نویس هایی برای فرآیند های اطلاعات کوانتومی ارائه شده است که از ترکیب زیرسیستم های dv وcv برای اجرای فرآیند استفاده می شود.همچنین، همبستگی کوانتومی بین یک درجه آزادی میکروسکوپی (اتم به عنوان کیوبیت در فضای ماتریس های پائولی) و یک درجه آزادی ماکروسکوپی (شامل دو حالت همدوس در فاز مخالف) می تواند یک همبستگی و ارتباط بین دنیای میکروسکوپی و دنیای ماکروسکوپی را تداعی کند.توانایی توصیف این همبستگی می تواند ما را در مطالعات جدید، که شامل بررسی جایگاه نور، از منظر تئوری اطلاعات کوانتومی، در خیلی از پدیده های زیستی (همچون چگونگی ردیابی زنبور عسل توسط نور خورشید، چگونگی فوتوسنتز گیاهان توسط نور و .....) می باشد، یاری رساند. همچنین مشاهده کردیم که اضافه کردن جمله دیامغناطیس در محاسبات موجب فشرده کردن میدان می شود؛ و وجود میدان فشرده در سیستم به ما کمک می کند که بتوانیم فرآیند هایی که شامل یک اندازه گیری غیر مخرب روی یک زیر سیستم باشد را داشته باشیم. به علاوه، با اضافه کردن یک فیببر نوری به سیستم، می توان از میدان به عنوان جابجا کننده اطلاعات بین درگاه های کوانتومی سیستم کل استفاده کرد. همچنین، مشاهده کردیم که در این سیستم می توانیم حالت هایی به صورت برهمنهی حالت های همدوس و نیز برهمنهی حالت های فشرده داشته باشیم. این برهمنهی، نه تنها ما را در بررسی وجود یک خواصیت کوانتومی (برهمنهی کوانتومی و همبستگی کوانتومی) در یک دنیای شبه-ماکروسکوپی (برهمنهی بین دو حالت همدوس در فاز مخالف) یاری می رساند، بلکه کاربرد های زیادی در تئوری اطلاعات کوانتومی دارد.ما در اینجا ساده ترین سیستم ممکن را بررسی کردیم. می توان با گسترش مسئله به دو کاواک و بیشتر، اعمال یک ثابت جفت شدگی متغیر با زمان ویا اعمال اثر یک میدان خارجی بر روی سیستم، احتمال به وجود آمدن حالت های دیگری از میدان را نیز بررسی کرد. البته، با توجه به اینکه این سیستم در محدوده ثابت های جفت شدگی خیلی قوی قابل بررسی است و درنتیجه اثرات ناشی از فرآیندهای ناهمدوسی ناخواسته، نسبت به مورد ثابت های جفت شدگی کوچک تر مانند مدل جینز-کامینگز، ضعیفتر می باشد، می توان به طور ایده آلی، تاثیرات ناخواسته محیط را نیز توسط یک فرآیند مارکوفین وارد محاسبات کرد.