Entanglement dynamics in atom-field interactions
Atom-alan etkileşimlerinde dolaşıklık dinamiği
- Tez No: 251459
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CENAP ÖZEL, YRD. DOÇ. DR. ALİEKBER AKTAĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 190
Özet
Bu tezde, iki-seviyeli atomların oyuk alanlarlaetkileşiminin dolaşıklığının (entanglement) dinamik özelliklerirasgele faz telgraf gürültü altında çalışılmıştır.İki-seviyeli atom modeline en iyi yaklaşım Jaynes-Cummings modeliyleatom-alan, atom-atom ve alan-alan dolaşıklığı biçimli sistemler içinyapılmıştır. Bu modeldeki gürültü, sistemin içine varolan bir kaçmekanizma ile tanıtılmaktadır. Rasgele faz telgraf gürültününvarlığı altındaki atom-alan etkileşimi sistemlerinin zaman evriminianalitik olarak hesapladık ve bu gürültünün etkileşimin dolaşıklıkdinamiği üzerindeki etkilerini açığa çıkardık. Belirli durumlariçin, kesin çözümleri ilk defa atom-lazer etkileşim gibisadece yarı-klasik sistemlere uygulanan Burshteindenklemini kullanarak elde ettik. Böylece, modelin kesin çözümü içinyeni bir metot önerilmektedir. Rasgele faz telgraf gürültüüzerindeki özel ilgi, onun sistemin çevresinden değil, sistemintamamen stokastik davranışından kaynaklanmasındandır. Sistemde içselbir rasgelelik var. Sonuç olarak, atom-alan sisteminde enerji kaybıyoktur. O halde, düşünülen bütün sistem biçimleri kapalı kuvantummekaniksel sistemlerdir. Fakat, bu sistemlerin kuvatum durumunda biruyumsuzluk (decoherence) var ki bu tür sistemleri çalışmayı değerlikılar. Bu sistemler üzerindeki hesap sonuçlarımız sistemindolaşıklık dinamiği üzerinde uyumsuzluk etkisiyle sonuçlanan birdiğer içsel uyumsuzluk çeşitini açığa çıkardı. Gürültününşiddeti büyüklüğü nedeniyle, (1) dolaşıklığınmonotonik-olmayan davranışı ve (2) dolaşıklığa birgürültünün katkısı gözlenmiştir. Bunlara ek olarak,rasgele frekans telgraf gürültünün bu etkileşimler üzerindekısa bir araştırmasını yaptık. Bu çeşit rasgele telgraf gürültünündolaşık üzerinde faz telegraf gürültüyle benzer etkilersergilediğini gözlemledik. Bu nedenle, atom-alan etkileşimi üzerindeetkileri anlamak için kendimizi rasgele faz telgraf gürültüyesınırladık. Son olarak, Jaynes-Cummings modelinin dolaşıklıközelliklerini lineer olmayan etkilerini de göz önüne alarak gözdengeçirdik. Etkileşimin sönmeyen dolaşıklık özelliklerinisıcaklığın dolaşıklığı kontrol etme sınırlarını açığaçıkarmak için inceledik.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the dynamical properties of quantumentanglement of two-level atom(s) to cavity field(s) interactionsunder random phase telegraph noise are studied. Thetwo-level atom is best suited to the Jaynes-Cummings model for atomto field, atom to atom and field to field entanglement configurationof the systems. The noise in this model is introduced from severalmechanisms existed inside the system. We have analytically computedthe time evolution of systems of atom-field interaction in thepresence of random phase telegraph noise, and revealed the expliciteffects of this noise on entanglement dynamics of the interaction.For certain situations, we have, for the first time,obtained exact solutions by using the Burshtein equation which isapplicable to only semi-classical systems like atom-laserinteractions. Therefore, a new method for the exact solution of themodel is proposed. The special interest is on random phase telegraphnoise because, it is a type of noise that is not due to surroundingenvironmental effect but rather, it is completely due to stochasticbehavior of the system itself. There is an intrinsic stochasticityin the system. Consequently, there is no energy dissipation in theatom-field system. Thus, all considered configurations of thesystems are closed quantum mechanical systems. However, there isdecoherence in quantum state of these systems which makes itvaluable to study for such physical systems. Our calculation resultson these systems revealed another type of intrinsicdecoherence in these systems resulting decoherence effects onentanglement dynamics of the system. Due to the strength of thenoise: (1) a non-monotonic behavior of entanglementand (2) a constructive noise contribution toentanglement are observed. In addition to these, we have a smallinvestigation of the effects of the random frequencytelegraph noise on these interactions. We observed that this typeof random telegraph noise displays similar effects on theentanglement as in the phase telegraph noise. Therefore, we restrictourselves on working the random phase telegraph noise to understandthe effects in atom-field interactions. Finally, we have revised theentanglement properties of the Jaynes-Cummings model by taking thenonlinearity effects into account. We have examined thenon-vanishing property of the entanglement of theinteraction to find out thelimits of temperature in the control of the entanglement dynamics.
Benzer Tezler
- Quantum correlations under open quantum systems and quantum phase transitions
Açık kuantum sistemlerinde ve kuantum faz geçişlerinde kuantum korelasyonları
FERDİ ALTINTAŞ
Doktora
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiAtom ve Molekül Fiziği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RESUL ERYİĞİT
- Entanglement in spin systems and cavity quantum electrodynamics (jaynes-cummings model)
Spin sistemlerinde dolaşıklık ve oyuk kuantum elektrodinamiği (jaynes-cummings modeli)
HÜNKAR KAYHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. RESUL ERYİĞİT
PROF.DR. AHMET TURAN ALAN
- Intrinsic entanglement of photons
Fotonların içsel dolaşıklığı
ALPER DURU
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALEXANDER STANİSLAW SHUMOVSKY
- Yüksek bor ayırma kapasitesine sahip yeni nesil ince film nanokompozit membranlar
Novel thin film nanocomposite membranes with high boron removal capacity
SÜER KÜRKLÜ KOCAOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
- Decoherence and entanglement in single molecule magnets
Tek molekül mıknatıslarda eşevresizlik ve dolaşıklık
ÖZGÜR BOZAT
Doktora
İngilizce
2008
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ZAFER GEDİK