双模纠缠相干场与原子多光子相互作用系统的原子布居数演化

利用全量子理论并结合数值计算的方法,研究两个二能级原子与双模纠缠相干场相互作用系统的原子布居数演化性质.讨论了跃迁光子数、初始平均光子数、光场纠缠程度及双原子问偶极相互作用对原子布居数演化特性的影响.     

多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠

利用全量子理论,研究了多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用系统的量子纠缠特性,讨论了不同初始状态下的二项式光场系数和原子运动速度对纠缠特性的影响.结果表明：二项式光场系数不影响场熵演化的周期性,但影响场熵峰值大小.随着原子跃迁光子数的增多,场熵演化的周期性和消纠缠现象逐渐消失.原子运动的速度影响场熵的演化周期,且影响场熵峰值的大小,而原子跃迁光子数的增大,会消弱原子运动速度对场熵演化的影响.当光场处于中间态,原子运动速度较低,且原子跃迁光子数较大时,光场与原子可以长久地处于量子纠缠态.     

M型四能级原子与三模场相互作用系统的动力学特性

采用全量子理论,研究了M型四能级原子与三模场相互作用系统的动力学特性,通过数值计算,分析了光场失谐量、初始光子数和原子初始状态对原子布居概率和光子统计演化规律的影响.     

光抽运双光子激光的全量子理论

本文采用均匀加宽的四能级原子模型与光泵双光子激光相互作用,其系统具有双光子损耗机制。利用全量子理论推导各原子算符的朗之万方程,进而研究了稳态光子数、频率、线宽及激光运转过程。     

激光与三个两能级原子相互作用

本文研究了激光场与三个原子的相互作用，激光场用相干态描述，原子用自旋态描述，在不同的初始条件下，得到了光子数和原子状态随时间的变化关系。光子数很大时，量子理论结果与半经典理论结果是一致的。     

多光子跃迁下二能级原子与NPS态光场相互作用系统的纠缠特性

利用全量子理论研究了NPS态光场与二能级原子相互作用系统的纠缠特性.计算了系统纠缠度表达式,分析了原子初态、光场相位参数、最大光子数、光场参数和跃迁光子数对系统纠缠特性的影响.结果表明:原子初态处在叠加态且光场相位参数较小时,系统的纠缠度较大;选取合适的最大光子数和跃迁光子数时,光场参数越小,系统纠缠现象越明显.     

多光子跃迁下Pólya态光场与运动二能级原子相互作用系统的保真度

利用全量子理论,对多光子跃迁下Pólya光场与运动二能级原子相互作用系统的保真度进行了研究。分析了原子的初始状态、场模结构参数、光场最大光子数、光场参数和跃迁光子数等物理参量对系统量子态和光场量子态保真度的影响。结果表明:原子的运动速度影响系统量子态和光场量子态保真度的振荡周期;跃迁光子数选取不同,系统量子态和光场量子态的保真度表现出不同的规律。     

克尔媒质中耦合三能级T-C模型中原子信息熵的性质

利用全量子理论,讨论了克尔媒质中耦合V型三能级原子与相干态光场相互作用过程中原子信息熵的演化特性。数值计算结果表明,原子信息熵的演化特性对系统初始时刻场平均光子数的大小很敏感。初始时刻场的平均光子数比较大时,原子信息熵的演化会出现明显的周期性崩塌和回复现象。初态中原子激发态概率幅、原子间耦合强度、失谐量与克尔系数等系统...     

简并拉曼过程中量子保真度的演化

保真度是量子光学和信息光学中的一个重要概念，保真度的研究对量子通信和量子计算领域的发展有重要意义。运用全量子理论研究了考虑斯塔克位移的简并拉曼耦合模型中，斯塔克参数和平均光子数对量子态保真度和保真度振幅的影响，并对这种影响做出解释。结果表明，斯塔克常数越小，原子和光场的关联就越弱，系统、光场和原子的保真度就越大；平均光子数越大，原子和光场的相互作用就越强，系统和原子的保真度就越小．     

辐射场中二能级原子的量子态保真度

利用半经典理论和量子理论研究辐射场与二能级原子(量子位)的相互作用,给出二能级原子的量子态保真度表达式.讨论了不同的原子初始态条件下,半经典理论中辐射场强度对量子态保真度的影响和量子理论中辐射场光子数对量子态保真度的影响.结果表明:在半经典理沦中,当原子与辐射场发生共振相互作用时,初始处于叠加态的原子的量子态保真度与辐射场强度无关;原子的量子态保真度随时间呈周期性演化,其演化的频率受辐射强度或光子数调制.此外,选择适当的失谐量,能够有效地改变量子信息的保真度.     

非简并双光子Tavis—Cummings模型中量子态保真度及原子间关联

运用全量子理论研究了双模真空光场作用下的非简并双光子T－C模型体系中量子态保真度和原子间关联特性,讨论了不同的原子初态条件下,原子间偶极相互作用对体系中的量子态保真度和原子间关联的影响,结果表明：初始各自处在激发态的无关联的两原子在双模真空光场和原子间的偶极相互作用下呈现关联特性;初始各自处的基态的无关联的两原子在相互作用下无关联,并且系统、光场和原子三者的最子态在演化过程中不失真。     

双模压缩相干态光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中原子激光的压缩效应

应用全量子理论,通过求解系统的海森堡方程,研究了双模压缩相干态光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统中原子激光的压缩效应,讨论了原子-光场耦合系数,原子间相互作用强度对压缩频率、压缩深度的影响。结果表明,原子激光两个正交分量周期性地被压缩,压缩持续时间依赖于原子-光场耦合系数和原子间相互作用强度;最大压缩深度依赖于原子间相互作用强度和光场初始压缩因子。     

电磁诱导透明中探测光量子噪声的研究

首先研究了处在热平衡条件下的A型三能级原子与环境(热辐射场)的涨落耗散,利用马尔科夫近似下的系统 - 源相互作用理论精确推导出A型三能级原子衰减态密度矩阵元的演化方程组.在此基础上进一步研究了热平衡稳定态.最后利用全量子理论对光场失谐时电磁诱导透明中探测光的量子噪声进行了研究.结果表明量子噪声主要来源于激发态的原子态密度以及驱动光的失谐量,因此在冷原子系统中实现EIT并且减少驱动光的失谐量将是控制量子噪声的关键.     

原子玻色-爱因斯坦凝聚与二项式光场相互作用系统的保真度

利用全量子理论和量子信息中的保真度理论,研究了玻色 - 爱因斯坦凝聚原子与二项式光场相互作用系统的保真度.讨论了原子间相互作用强度,处于基态时超冷原子数和光场参数的不同取值对系统保真度的影响.结果表明,通过改变原子间相互作用强度和基态原子数可以改变系统保真度的幅值和振荡周期,而光场参数的改变只影响保真效果.适当选取参量可以得到较好量子信息保真.     

利用V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用制备双模原子激光

研究了Ⅴ型三能级原子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与双模压缩相干态光场相互作用系统的量子动力学行为，分析了利用Ⅴ型三能级原子BEC与双模压缩相干态光场相互作用制备双模原子激光的可能性。结果表明：在光场作用下，Ⅴ型三能级原子BEC中被激发到非俘获态的原子，仍保持其相干态的特性，从而在理论上证明了利用Ⅴ型三能级原子BEC与双模压缩相干态光场相互作用可以产生双模原子激光。     

Element base of quantum informatics I. Qubits of a quantum computer based on single atoms in optical traps

A brief overview of the current state of the experimental research on the development of the element base of quantum computers with qubits based on single neutral atoms trapped in optical traps. The requirements for qubits, peculiarities of single neutral atoms as qubits, methods for the quantum register development and for the implementation of single-qubit quantum logic operations in the laser and microwave fields, and two-qubit operations through the dipole–dipole interaction after a short laser excitation of atoms to the Rydberg states are discussed. The results of the experiments on the observation of the interaction of two Rydberg atoms at a Förster resonance controlled by the dc and radio-frequency electric field are presented.     

双模压缩真空态在Tavis-Cummings模型中量子态保真度

考虑了原子的偶极相互作用,通过计算Tavis-Cummings模型下压缩真空态的保真度,阐明了在双模压缩真空态与环境(原子)通过双光子发生相互作用过程中量子信息的保真程度随时间的演化关。通过计算机模拟出两原子处于各种初态下时原子、光场和系统的保真度随时间的演化图象,分析出三者在压缩指数r、偶极相互作用常数ga和相位(?)等改变时的变化情况,结果表明r和k值的改变对于提高保真度具有重要意义。当两原子处于基态时减小r和当两原子处于一Bell基时增大都可以显著的提高体系的保真度。     

激光场与玻色—爱因斯坦凝聚原子间的关联

本文研究在激光场与玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）相互作用过程中激光场和BEC原子的统计分布特性和它们之间的关联特性．表明激光场与BEC原子间的相互作用导致激光场与BEC原子间的关联．发现当激光场初始处于相干态，BEC原子场初始处于数态时，激光场与BEC原子在相互作用过程中可呈现非经典关联．