نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان
2 گروه فیزیک، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین
چکیده
در این مقاله، دینامیک همدوسی کوانتومی و سرعت هیلبرت-اشمیت به‌عنوان معیاری برای سنجش حافظه‌دار بودن سامانۀ کوانتومی برای یک اتم سه‌ترازۀ نوع v داخل یک کریستال فوتونی غیرهمسانگرد بررسی می‌شود. تأثیر اختلاف بسامد گذار تراز بالای اتم از بسامد قطع گاف نواری فوتونی و مقادیر مختلف فاز نسبی اولیه بر روی ویژگی‌های کوانتومی مطرح شده مطالعه می‌شود. نشان می‌دهیم که گاف نواری کریستال فوتونی، به‌عنوان یک محیط ساختار یافته، به‌طور قابل توجهی بر حفظ و افزایش این ویژگی‌های کوانتومی تأثیر می‌گذارد. مواد گاف نواری فوتونی خاصیت غیرمارکوفی دارند و به‌عنوان یک راه حل اساسی در غلبه بر مسئلۀ واهمدوسی و متعاقباً در مسائل مرتبط با اطلاعات کوانتومی رهیافت جدیدی را ارائه می‌دهند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Dynamics of Quantum Coherence and Hilbert-Schmidt Speed of V-Type Three-level Atom in Anisotropic Photonic Crystal
نویسندگان [English]
- S.Nafise Mousavi 1
- Ghasem Naeimi 2
- Shahpoor Saeidian 1
- Ghafar Ahmadi 1
1 Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Department of Physics, Zanjan, Iran
2 Islamic Azad University, Qazvin Branch, Department of Physics, Qazvin, Iran
چکیده [English]
In this paper, the time evolution of quantum coherence and Hilbert-Schmidt speed, as a criterion to measure the memory of the quantum system, of a V-type three-level atom embedded in an anisotropic photonic crystal are investigated. The effect of the different relative positions of the upper levels from the forbidden gap and the initial relative phase values on the mentioned quantum features are studied. We show that the photonic band gap crystal, as a structured environment, significantly influences the preservation and enhancement of these quantum features. The photonic gap band materials have non-Markovian properties and offer a new approach as a basic solution in overcoming the decoherence problem and subsequently in problems related to quantum information.
کلیدواژه‌ها [English]
- anisotropic photonic crystal
- quantum coherence
- Hilbert-Schmidt speed
- Y Ting and J H Eberly, Rev. Lett.93 (2004) 140404.
- Y Ting and J H Eberly, Rev. Lett. 97 (2006) 140403.
- J H Eberly and T Yu, Science316, 5824 (2007) 555.
- Y Ting and J H Eberly, Science323 (2009) 598.
- C Radhakrishnan, et al., Rev. Lett. 116 (2016) 150504.
- Y Yao, et al., Rev. A 92 (2015) 022112.
- V Giovannetti, S Lloyd, and L Maccone., photonics 5 (2011) 222.
- G Naeimi, S Khademi, and O Heibati, Sch. Res. Notices 2013(2013) 1.
- M A Nielsen and I L Chuang, “Quantum computation and quantum information”, Cambridge Univ Press, (2000).
- D Bouwmeester, et al., Nature 390 (1997) 575.
- J M Arrazola and N Lütkenhaus, Rev. A 90 (2014) 042335.
- P Kammerlander and J Anders, Sci. Rep. 6 (2016)
- G Gour, PRX Quantum3 (2022) 040323.
- S H Zeng, et al., Quantum Inf. Process.18 (2019) 378.
- Y L L Fang, F Ciccarello, and H U Baranger, New J. Phys. 20, 4 (2018) 043035.
- M Carrera, T Gorin, and C Pineda, Phys. Rev. A 100, 4(2019)
- H P Breuer, et al., Mod. Phys.88 (2016) 021002.
- L Li, M J Hall, and H M Wiseman, Rep.759 (2018) 1.
- S Alipour, M Mehboudi, and A Rezakhani, Rev. Let. 112 (2014) 120405.
- R S Bennink and P Lougovski, New J. Phys. 21 (2019) 083013.
- Á Rivas, S F Huelga, and M B Plenio, Rev. Lett.105, 5 (2010) 050403.
- H R Jahromi, et al., Rev. A 102 (2020) 022221.
- E M Laine, J Piilo, and H P Breuer, Rev. A 81, 6 (2010) 0621
- K Mahdavipour, et al., Entropy24 (2022) 395.
- J A Cina and G R Fleming, Phys. Chem. A 108 (2004) 11196.
- S R Entezar, s Lett. A 373 (2009) 3413.
- S R Entezar, Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.43 (2010) 085503.
- M Abazari, et al., Entropy13 (2011) 1541.
- N N Yousefi, et al., Rev. A 105 (2022) 042212.
- E Yablonovitch, Phys. Condens. Matt.5 (1993) 2443.
- C M Soukoulis, “Photonic band gap material’s” Springer Science & Business Media (2012).
- E Yablonovitch, Rev. Lett. 58 (1987) 2059.
- S John and J Wang, Rev. Lett. 64 (1990) 2418.
- S John and J Wang, Rev. B43 (1991) 12772.
- S John and T Quang, Rev. Lett. 74 (1995) 3419.
- B M Garraway and P L Knight, Rev. A 54 (1996) 3592.
- M Lewenstein, T W Mossberg, and R J Glauber, Rev. Lett. 59 (1987) 775.
- S Bay, P Lambropoulos, and K Mølmer, Rev. Lett. 79 (1997) 2654.
- K M Ho, C T Chan, and C M Soukoulis, Rev. Lett. 65 (1990) 3152.
- K S Kumar, et al., commun. 7 (2016) 10628.
- B P Lanyon, et al., Rev. Lett. 100(2008) 060504.
- M Woldeyohannes and S John, Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 5, 2(2003) 42.
- S Y Xie, Y P Yang, And X Wu, Phys. J. D At. Mol. Opt. Plas. Phys. 13(2001)129.
- M A Woldeyohannes, D. Thesis, University of Toronto (2001).
- S Yuan Xie, et al., Phys. Lett. 17 (2000) 20.
- J Xie, et al., Geol. Rev.51 (2009) 388.
- A G Kofman, G Kurizki, and B Sherman, Mod. Opt.41 (1994) 353.
- N Vats, S John, and K Busch, Rev. A 65 (2002) 043808.
- M Rastegarzadeh and M K Tavassoly, Phys. B 30, 3(2021)034205.
- AStreltsov, G Adesso, and M B Plenio, Mod. Phys.89 (2017) 041003.
- A Mortezapour, G Naeimi, and R L Franco, Commun.424 (2018) 26.
- A Mortezapour and S Karami, Iran. J. Phys. Res. 18, 4 (2019) 603.
- T Baumgratz, M Cramer, and M B Plenio, Rev. Lett.113 (2014) 140401.
- A Streltsov, et al., Rev. Lett.115 (2015) 020403.
- C Wolff and K Busch, "Non-Markovian Radiation Dynamics in Photonic Band Gap Materials," in CLEO:
2013, OSA Technical Digest (online) (Optica Publishing Group, 2013), paper JM3A.4.
- U Hoeppe, et al., Rev. Lett.108 (2012) 043603.
- S Golkar and M K Tavassoly, Phys. B 27, 4 (2018) 040303.
- S Golkar and M K.Tavassoly, Phys. Lett. A 34, 10(2019) 1950077.
- Gh Ahmadi, S Saeidian, and G Naeimi, arXiv 2312 (2023) 09910.
- J D Jasmina, M Arsenijević, and M Dugić, J. Phy. 53 (2023) 58.
- B Bihalan and S Bhattacharya, Quantum Inf. Process. 20 (2021) 1.
)