原子与双模腔相互作用系统中光场的量子特性

研究双模间存在耦合情况下,二能级原子与双模腔场相互作用系统中光场的压缩效应、反聚束效应和亚泊松分布等量子特性。通过对两模间耦合系数取不同值时Mandel Q函数演化曲线的比较,讨论了两模间耦合系数对光子统计分布的影响。研究结果表明,光场呈现出反聚束效应和亚泊松分布,以及两模间呈现反关联等量子特性,但光场不呈现压缩效应;另一方面,随两模间耦合系数的增大,光场的亚泊松分布效应减弱。     

单模光子增加双模压缩真空态的量子特性

将一模产生算符作用在双模压缩真空态上,构建 了单模光子增加双模压缩真空态。 研究了该量子态另一模的压缩效应、反聚束效应、统计分布和Wigner函数。采用数值计算 方法,讨论了产生算符作用次数和双模压缩参数对其量子特性的影响。研究结果表明:b模 光场没有呈现压缩效应;随产生算符作用次数的增大,b模的反聚束效应减弱,但其亚泊 松分布性质增强;随双模压缩参数的增大,b模的反聚束效应和亚泊松分布性质都减弱。另 一方面,随产生算符作用次数增大,Wigner函数的负性减弱。     

双模SU(1,1)相干态场与四能级原子相互作用的量子动力学

利用全量子理论导出了双模SU(1,1)相干态场与四能级原子相互作用系统的态函数,研究了双模SU(1,1)相干态场与四能级原子相互作用中光场的互关联函数、Cauchy-Schwartz不等式及二阶相干性质.讨论了光场与原于间耦合系数和初始光场强度对光场量子动力学特性的影响.数值计算结果表明:光场光子的统汁性质依赖于系统的初始状态,光场两模之间总是呈现止相关,而且是非经典相关,光场第一模光子总是呈现反聚束效应,第二模光子交替呈现聚束和反聚束效应.     

激发双模SU(2)相干态的非经典性质

构造了激发双模SU(2)相干态|M,ξ;m〉=AMξma mb m|M,ξ〉,并用数值方法研究其非经典特性.结果表明,在双模SU(2)相干态的两场模同时增加光子后,两模光场仍然保持反关联特性,而且可以使光场对Cauchy-Schwartz不等式的破坏程度、光场的反聚束效应以及光子统计亚泊松分布等非经典特性得到加强.     

双模薛定谔猫态的非经典特性及其应用

本文对双模薛定谔猫态的非经典性质进行探讨，发现其中一模具有亚泊松光子统计以及光子反聚束效应，得到两个模在相互正交的两个分量上都具有压缩性质，同时两模叠加存在“和压缩”。并且指出此猫态在精密测量、量子信息光学以及量子计算机中应用。     

双模薛定谔猫太民的非经典特性及其应用

本文对双模薛定谔猫态的非经典性质进行探讨，发现其中一模具有亚泊松光子统计以及光子反聚束效应，得到两个模在相互正交的两上分量上都具有压缩性质，同时两模叠加存在”和压缩”。并且指出此猫态在精密测量，量子信息光学以及量子计算机中应用。     

压缩态光场在双光子吸收介质中的传播

本文采用生成函数方法由光场密度算符主方程求得了光场压缩度s、二阶相干度g和光子统计分布的严格解析表达式,论证了它们随标度时间τ的演化。计算表明,在双光子吸收过程中,s逐渐减弱,但在相当长的时间内光场仍然呈现压缩特性。该过程有利于呈现和增强光子反聚束效应和光子亚泊松     

JCM竞争型三能级原子多光子过程的量子统计性质

本文从双模相干场与竞争型三能级原子相互作用出发,研究了多光子作用过程中场的量子统计性质。求出了光子数几率分布函数。通过数值分析还得到以下结果: (1)光子数几率分布函数随场模光子数n变化中,在t=0时分布为泊松型,这是显而易见的结     

SU(1,1)场与Ξ型三能级原子相互作用的光场非经典特性

采用数值计算方法,研究了初始处于双模SU(1,1)相干态的双模腔场与一个Ξ型三能级原子共振相互作用的光场非经典特性,讨论了初始光场强度、耦合系数和原子态的选择性测量对光场和压缩、光子亚泊松(Poission)分布、模间相干性以及柯西-施瓦茨(Cauchy-Schwarz)不等式的影响.结果表明,b模总是呈现和压缩,初始...     

光场非经典效应之间的关系

讨论了亚泊松分布、反聚束效应和压缩态三者之间的关系。反聚束效应和亚泊松分布在许多非线性光学现象中经常同时存在,但两者并不是相同的量子效应,只有在一定的条件下这两者才会相伴出现。压缩态是表征光场另一类量子统计特性,它不必伴随着其它非经典效应而出现。我们导出单模压缩态的g_((0))~((2))表达式,阐明了在不同条件下压缩态可呈现聚束或反聚     

存在内禀退相干时SU(1,1)光场中原子的布居数反转

通过求解系统的Milburn方程,研究了两能级原子与双模SU(1,1)相干态光场相互作用系统中原子的布居数反转,分析了内禀退相干、双模光子数差和平均光子数对原子布居数反转的影响.结果表明,双模光子数差不为零时,原子布居数反转具有明显的崩塌和回复现象;当平均光子数减小时,崩塌和回复现象将逐渐消失;存在内禀退相干时,仍存在崩塌和回复现象,但随着时间的演化,Rabi振荡的包络值将衰减到零.     

弱克尔介质好腔中纠缠相干态光场驱动下的贝尔态原子系统的保真度

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了含弱克尔介质好腔中的Bell态原子与纠缠相干态光场相互作用系统的保真度。结果表明,对于理想腔,若原子初始时刻处于相干保持态,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度始终等于1,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度单调衰减,但克尔介质越弱系统保真度越接近1;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度在0～1之间作周期性振荡,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。对于好腔,若原子初始时刻处于相干保持态,系统保真度呈指数单调衰减;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,系统保真度呈指数振荡衰减,且随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。     

多光子反J-C模型下纠缠相干光场量子特性研究

利用多光子反Jaynes-Cummings(J-C)模型,研究了双模纠缠相干光场中一束光与受强经典场驱动的二能级原子相互作用时光场的量子特性,讨论了跃迁光子数、时间、光场初态等参量对未参加相互作用光场的反聚束效应和压缩效应的影响.结果表明:改变跃迁光子数、时间及选取参加相互作用光场的初态等参量,能使未参加相互作用的光场...     

V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的场熵演化特性

运用量子约化熵研究了Ⅴ型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性.分析了光场的失谐量、平均光子数、原子的初态及光场纠缠度对场熵的影响.结果表明:增大失谐量或光场强度,场熵都能呈现出崩塌 - 回复现象,并且回复的周期也逐渐增大,而失谐量增大,场熵的平均值减小,光场增强,场熵的平均值增大;原子初态处于激发态或叠加态比基态的场熵平均值大;增大双模光场间的纠缠度,场熵的平均值和振幅都有所减小.     

Raman跃迁中原子的熵压缩

运用量子信息熵理论研究了Raman跃迁中原子的熵压缩特性.讨论了系统初态参数对原子信息熵压缩的影响.结果表明:信息熵压缩的分量数、压缩方向、压缩深度可以由原子的分布角、双模相干场相对位相和平均光子数的选取来控制.结果证明了信息熵能实现对原子压缩效应的高灵敏量度.     

Kerr介质中双模奇偶纠缠相干光场与Ⅴ型三能级原子相互作用系统的光子统计性质

采用求解SchrSdinger方程和数值计算方法，研究了Kerr介质中双模奇偶纠缠相干光场与Ⅴ型三能级原子相互作用系统的光子统计性质，分析了双模奇偶纠缠相干光场的纠缠度、Kerr介质与光场的耦合强度、双模光的平均光子数、失谐量和原子基态概率幅对光子统计性质的影响。结果表明：双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度对光子统计性质的影响不十分明显；Kerr效应增强使演化曲线上下移动，曲线的振荡频率变大、振荡幅度变小；保持场模1的光子数不变而改变场模2的光子数，会使演化曲线向上或向下显著移动、曲线的振荡幅度发生变化；失谐量的改变对光子统计特性也有一定影响；原子初态中基态概率幅的变化使演化曲线上下显著移动。     

Kerr介质中双模奇偶纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用系统的光子统计性质

采用求解Schr(o)dinger方程和数值计算方法,研究了Kerr介质中双模奇偶纠缠相干光场与V型三能级原子相互作用系统的光子统计性质,分析了双模奇偶纠缠相干光场的纠缠度、Kerr介质与光场的耦合强度、双模光的平均光子数、失谐量和原子基态概率幅对光子统计性质的影响.结果表明:双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度对光子统计性质的影响不十分明显;Kerr效应增强使演化曲线上下移动,曲线的振荡频率变大、振荡幅度变小;保持场模1的光子数不变而改变场模2的光子数,会使演化曲线向上或向下显著移动、曲线的振荡幅度发生变化;失谐量的改变对光子统计特性也有一定影响;原子初态中基态概率幅的变化使演化曲线上下显著移动.     

双模压缩真空场与N型四能级原子双光子跃迁相互作用系统中光场的量子特性

精确求解了双模压缩真空场与Ｎ型四能级原子双光子跃迁相互作用系统的波函数，并讨论了系统中光场的压缩效应及光子的统计性质．数值计算结果表明，光场的两个正交分量的均方涨落均呈现周期性的压缩，其压缩程度与系统的初始状态有关；光场光子的统计性质也依赖于系统的初始状态，光场两模之间的相关是一种非经典相关．     

相位退相干对多光子过程中两原子纠缠的影响

利用全量子理论及部分转置矩阵负本征值的方法,研究了存在相位退相干时多光子T-C模型中两个二能级原子与数态光场相互作用系统中两原子的纠缠演化特性。讨论了相位退相干系数、原子间偶极-偶极相互作用系数、跃迁光子数对原子间纠缠演化特性的影响。结果表明：相位退相干因子并不能完全破坏两原子间的相干性,而是衰减了原子间纠缠度的振荡幅度。随着偶极相互作用系数的增大和跃迁光子数的增多,两原子最终处于纠缠度值较稳定的纠缠态;两纠缠原子的相干性越好,两原子越容易达到纠缠度值较大且稳定的纠缠态。