与两个非等同的二能级原子相互作用的SU（1,1）相干态场的非经典 …

本文运用全量子理论研究了双模ＳＵ（１,１）相干态场与两个非等同的二能级原子相互作用问题。在求得系统的态矢后,用数值方法研究此过程中光场的二阶压缩和量子统计性质,并讨论了原子－光场的非等同耦合的影响。     

非简并κ光子J-C模型中光场的量子统计特性

考虑双模纠缠相干光场,将其中一束光注入一个存在二能级原子的腔中并与它们发生非共振k光子相互作用,总系统在腔量子电动力学演化过程中,对原子作选择性的测量,通过操纵相互作用时间以及选择适当的光场参量,控制未参加相互作用光场的量子统计性质,在一定条件下可产生反聚束、压缩态等非经典光场,并改变其非经典效应的强弱.这样,利用相干光场之间的纠缠关联,并通过非共振多光子腔QED技术,有效地实现了无直接量子测量的控制和改变相干光场的非经典性质的目的.     

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.     

非简并双光子Jaynes-Cummings 模型中的非经典性质研究

基于非简并双光子Jaynes-Cummings 模型研究了对相干态光场的各种非经典性质,例如光场的反群聚效应,Cauchy-Schwarz不等式违背,光场的双模压缩性质等.结果表明,通过选择一定的参量或者通过选择性地探测原子内态,能使上述非经典性质得到明显增强.此外,使用 型三能级原子与对相干态光场作用和使用 型三能级原子与光场作用相比,各种非经典性质（包括反群聚效应、Cauchy-Schwarz 不等式违背）可以获得更佳的效果.     

与级联三能级原子相互作用的二项式光场的量子特性

运用全量子理论并借助于数值计算方法,研究了与级联三能级原子相互作用的二项式光场的反聚束效应和压缩效应等量子特性,讨论了光场的初始参量对光场量子特性的影响.结果为:当初始光场处于相干态时,光场的反聚束效应间断出现,光场存在较短时间的压缩效应;当初始光场处于中间态时,光场呈现出持续的反聚束效应,其压缩效应的深度和持续时间增加;当初始光场过渡到数态时,光场仍然呈现出持续的反聚束效应,但压缩效应明显减弱直到消失.结果表明:在与原子相互作用过程中,二项式光场展现出显著的非经典性质.     

在相干耦合原子与单模相干腔场系统演化过程中纠缠态的转移

提出了由相干耦合原子与单模相干腔场相互作用的物理模型.利用全量子理论,研究了该系统的演化过程,结果表明:在一定时间条件下量子原子纠缠态与光场纠缠态可以相互转换;还发现,适当控制原子与腔场相互作用的时间,原子纠缠态或光场纠缠态可以保持初态不变.     

Kerr效应和虚光场对"两个二能级原子-单模光场"系统原子占居态几率的影响

研究Rerr介质中，非旋波近似下两个二能级原子与单模光场相互作用系统的原子占居态几率的时间演化，讨论了Rerr效应和虚光场效应对原子占居态几率的影响。结果表明：虚光场的影响使原子占居态几率的时间演化曲线中出现量子噪声，光场频率ω的增大使量子噪声减小，原子间耦合系数g的增大使各能级原子占居态几率曲线的振幅减小，Rerr介质常量μ的增大使原子停留在初始状态的几率增大。     

双原子系统中原子非经典特性与光场非经典特性的关联

本文研究了双原子与双模光场相互作用系统中，双原子分崩离析有压缩与双模光场二阶压缩间的对称关系。揭示了原子间关系和光场模间关联的转换特性，并探讨了失谐量，耦和常数对原子非经典特性与光场非经典特性间关联的影响。     

GHZ类态原子体系与Fock态光场相互作用的动力学

采用求解Schr(o)dinger方程和数值计算的方法,研究了处于GHZ类态的三个全同二能级纠缠原子与Fock态光场相互作用的动力学特性,讨论了原子布居算符和光场的二阶相干度与三原子体系初始态的纠缠度、Fock态光场的光场强度的依赖关系.结果表明:系统处在非纠缠态,原子布居呈现出周期性的崩塌和回复现象,当光场为真空场时,出现真空Rabi振荡现象;随着光场的增强,原子布居的Rabi振荡频率增大.当系统处在纠缠态,随着纠缠度的增加,光子开始出现聚束效应,在最大纠缠态,聚束效应和反聚束效应交替出现,二阶关联函数的振荡幅度随着纠缠度的增强而增强.     

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.