压缩相干态场与耦合双原子相互作用的光场相位概率分布

应用Pegg-Barnett相位理论，数值计算得到了压缩相干态场与耦合双原子相互作用的相位概率分布曲线．结果表明：开始时相位概率呈对称的三峰高斯结构，此结论与文献的结论一致．而且由于压缩光场的影响使场的相位分布呈现出：中峰的峰值最大，且远远超过二边峰的两倍，这与相干光场显示的“中峰的峰值是二边峰的两倍”的结论不同．     

Tavis-Cummings模型系统中光场的相位特性

本文应用全量子理论研究了单模强相干光场与两个全同的二能级原子相互作用的Tavis－Cummings（T－C）模型系统中光场相位的演化特性．具体计算了光场厄米相位算符的期望值、相位概率分布及相位涨落，并讨论了原子间的偶极相互作用和原子的初始相干性对光场相位性质的影响．     

原子运动和场模结构对光场相位性质的影响

研究了级联三能级原子与单模相干光场相互作用系统中场相位的动力学特性,讨论了原子运动和场模结构以及原子-光场耦合强度对光场相位概率分布和相位扩散的影响.研究结果表明:场相位的动力学特性不仅决定于原子-光场的耦合强度,而且通过时间因子决定于原子的运动速度与场模结构参量.     

光场在压缩态中的平均值及相位涨落

本文证明了光场在压缩态中的平均值具有经典电磁波的类比形式。并根据相位与光子数的测不准关系式计算了光场相位在压缩态中的涨落,找出此涨落与平均光子数及压缩因子的关系,证明了平均光子数越大时,光场越接近稳定的经典电磁波。     

压缩态光场的相位性质

本文绘出了压缩态在相干态下的展开表示和相位算符在相干态下的对角表示。由此我们严格计算了压缩态下相位算符的平均值和涨落,我们仔细讨论了结果在几种极限条件下的渐近行为,分析了涨落的极大值和极小值与压缩态参数的关系。     

与Λ型原子互作用的二项式光场的量子特性

运用全量子理论,研究了∧型三能级原子与二项式光场相互作用过程中光场的量子特性;讨论了∧型三能级原子初始状态和二项式光场系数对光场压缩和二阶相干度特性的影响.在选择较小的原子失谐量γ和二项式光场系数η时,光场表现为光子聚束效应和反聚束效应交替出现,若上述参量较大时,光场呈现完全的反聚束效应;适当选取△和η,在一定时域内耦合系统光场的X<,1分量将呈现出压缩效应.表明二项式光场与∧型三能级原子作用时,光场在一定条件下将处于压缩态,且可呈现出持续的反聚束特性.     

纠缠原子与光场作用体系的压缩特性

研究了Kerr介质中初始处于纠缠态的两二能级原子与相干光场相互作用体系的压缩特性.通过数值计算,讨论了原子偶极间相互作用耦合常数和Kerr介质与单模腔场相互作用的耦合强度对体系中的双原子偶极压缩和光场压缩的影响.结果发现在弱光场情况下,纠缠态原子偶极间相互作用和Kerr介质与光场作用越强,都使原子偶极振幅压缩现象从压缩状态退缩到无压缩状态;在强光场情况下,纠缠态原子偶极间相互作用越强,光场振幅压缩次数增多、振荡频率变慢;Kerr介质与光场作用越强,光场振幅压缩次数减少、振荡频率变快.     

Schr(o)dinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性

研究了初始处于Schr(o)dinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性.通过数值计算,讨论了光场强度和相干态相位角对体系中的双原子偶极压缩和光场压缩的影响.结果表明:在弱场情况下,不存在偶相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩,但存在奇相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩.在相同的条件下,不存在偶相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩,存在奇相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩.在强场情况下,三种不同的光场分别与纠缠态原子相互作用,两种压缩现象均不存在.     

四态叠加多模泛函叠加光场的不等幂次Y压缩

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模泛函相干态、多模复共轭泛函相干态以及它们的相反态这4个宏观上完全可分辨的量子态线性叠加组成的四态叠加多模泛函叠加态光场。利用多模压缩态理论,研究了它的广义非线性不等幂奇数次Y压缩特性。结果发现：在一定的条件下,它可呈现出任意次的广义非线性不等幂奇数次Y压缩效应,其压缩程度、压缩深度和压缩幅度与压缩次数、腔模总数、态间叠加几率、光场经典强度和经典振幅以及各模经典初始相位的空间分布函数等强烈地非线性相关;特别是,光场经典强度和各模经典初始相位的空间分布函数对态的不等幂奇数次Y压缩效应的压缩程度、压缩深度和压缩幅度等会产生直接影响。     

关于压缩态光场的教学

在激光物理课中,通常是从理论上定义压缩态|β>: |β>=S(ξ)|α> 其中S为压缩算符,ξ为压缩参量,|α>为相干态.然后证明|β>是光子压缩湮没算符b的本征态,求出正交相位(?)、(?)中(?)(θ_x)被压缩了.我们改变为从实验出发,引进b=μa+γa~+,说明相干态光场经过变换,产生了压缩态光场。这种变换     

与原子相互作用的二项式态场的位相特性

本文运用Ｐｅｇｇ－Ｂａｒｎｅｔｔ厄米位相公式研究了与原子相互作用的二项式态场的位相特性，讨论了其位相概率分布、厄米位相算符的平均值、位相的涨落以及双光子过程中Ｓｔａｒｋ位移对位相特性的影响。     

依赖强度耦合的多光子Jaynes—Cummings模型场的位相特性

本文运用Pegg—Barnett位相理论,研究了依赖强度耦合的多光子Jaynes—Cummings模到场的位相特性,具体讨论了其位相概率分布、厄来位相算符的平均值以及位相的涨落。     

依赖强度耦合的J－C模型中压缩真空初态场位相演化特性

本文应用Ｐｅｇｇ－Ｂａｒｎｅｔｔ位相理论，研究了依赖强度耦合的Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中压缩真空初态场位相演化特性，具体计算了场的厄米位相算符的期望值，位相概率分布及位相涨落，讨论了原子与压缩真空态场相互作用对场的位相性质的影响．     

与“V”型三能级原子相互作用的双模光场的相位特性

应用Ｐｅｇｇ－Ｂａｒｎｅｔｔ相位理论,得到了与“Ｖ”型三能级原子相互作用的双模光场的相位几率分布函数,给出了极强和极弱光场条件下光场和相位几率分布表达式,分析了相位几率分布与光场强度及原子的初始状态的关系。结果表明,光场的相位分布及涨落与其强度和原子的初始态度切相关。     

附加类克介质三能级原子系统中光场的相位特性

本文运用 Ｐｅｇｇ－Ｂａｒｎｅｔｔ理论研究类克尔介质腔内相干光场与三能级原子相互作用中相位的演化特性．讨论了类克尔介质的非线性相互作用对相位特性的影响．     

类Kerr介质中多光子Jaynes—Cummings模型场的相位特性

本文利用非相对论量子电动力学理论,研究了高Ｑ Ｋｅｒｒ介质腔中,二能级原子与单模辐射场多光子相互作用过程中光场相位的演化规律,着重讨论了强场条件下,类Ｋｅｒｒ介质与单模辐射场的耦合强度Ｘ、失谐量△和多光子跃迁数Ｋ对光场的相位概率分布、相位涨落及频率漂移的影响。     

T-C模型中纠缠原子与相干态光场相互作用的量子态保真度

利用全量子理论研究了两个全同的纠缠二能级原子与相干态光场相互作用的量子信息保真度。结果表明:系统、原子和场的保真度随平均光子数的增加而急剧减小;系统和原子的保真度随原子间偶极—偶极相互作用增加而变大且趋于同步,但原子的保真度增大更为明显:原子初始纠缠度对三体系保真度影响并不大。     

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。