بررسي اثر گذارهاي چندفوتوني در تبادل درهم‌تنيدگي

Investigation of the Effect of Multi-Photon Transitions on the Entanglement Swapping

در اين مقاله به بررسي اثر گذارهاي چندفوتوني در فرايند تبادل درهم‌تنيدگي مي‌پردازيم. مدل ارائه شده شامل دو كاواك و دو اتم دوترازي است. ميدان دو كاواك‌ كه در حالت‌هاي عددي و همدوس قرار دارند با يكديگر درهم‌تنيده شده‌اند، و به طور جداگانه اتم‌ها نيز در يك حالت معين با بيشينه درهم‌تنيدگي آماده سازي شده اند. هدف ما انتقال درهم‌تنيدگي به سامانه اتم- ميدان به ‌كمك مدل (تعميم يافته) جينز- كامينگز است به نحوي كه گذار بين ترازهاي اتمي با گسيل و جذب m فوتون همراه است. علاوه بر محاسبه ميزان وفاداري، براي ارزيابي مقدار درهم‌تنيدگي حالت درهم تنيده توليد شده در فرايند مبادله، از معيار آنتروپي خطي استفاده كرده و اثر پارامتر مربوط به گذار چندفوتوني را روي اين معيارها بررسي مي‌نماييم. ملاحظه مي‌كنيم كه با افزايش تعداد فوتون ها در فرايند گذار (افزايش m) در اكثر زمان ها وفاداري به مقدار قابل قبول 5/0 همگرا مي‌شود.

In this paper, we study the effect of multi-photon transitions in the entanglement swapping process. The presented model contains two cavities and two two-level atoms. The fields of cavities are in the number and coherent states which are entangled and separately, the atoms are prepared in a maximally entangled state. Our goal is to transfer the entanglement to the atom-filed system by using the generalized Jaynes-Cummings model which allows m-photon transitions between atomic levels in the emission and absorption processes. In addition to the time evaluation of fidelity, to determine the amount of entanglement of the generated entangled state in the swapping process, the linear entropy is calculated and the effect of m parameter of the multi-photon transitions on these quantities is investigated, numerically. By increasing the number of photons in the transition process, it is observed that the fidelity converges to the acceptable value 0.5 most of the times.