Λ型量子拍频三能级系统的腔场谱

研究了高Q腔内Λ型三能级原子与单模光场量子拍频相互作用过程。利用求解本征方程的方法导出了腔场谱的计算公式并进行了数值计算。结果表明,在原子的两个低能态能量简并时,真空态腔场谱为双峰结构,但在两低能级稍有分裂时即呈现6峰或4峰。当原子处于两低能态的相干叠加态时,原子初态分布几率和位相对腔场谱结构有明显的影响。     

∧型量子拍频三能级系统的腔场谱

研究了高Q腔内∧型三能级原子与单模光场量子拍频相互作用过程。利用求解本征方程的方法导出了腔场谱的计算公式并进行了数值计算。结果表明．在原子的两个低能态能量简并时，真空态腔场谱为双峰结构，但在两低能级稍有分裂时即呈现6峰或4峰。当原子处于两低能态的相干叠加态时，原子初态分布几率和位相对腔场谱结构有明显的影响。     

耦合SU（1,1）相干态双模Jaynes—Cummings模型中的场熵

本文研究了初始处于耦合ＳＵ（１，１）相干态的双模双光子Ｊ－Ｃ模型中场熵的特性，具有讨论了场态参数以及原子叠加态与场态之间的相对位相对场熵演化的影响。结果表明，当原子处于相干陷阱态（相对位相为零，场态参数时，原子与场将退耦处于纯态。     

耦合SU（1，1）相干态双模Jaynes－Cummings模型中的场熵

本文研究了初始处于耦合ＳＵ（１，１）相干态的双模双光子Ｊ－Ｃ模型中场熵的特性，具体讨论了场态参数以及原子叠加态与场态之间的相对位相对场熵演化的影响．结果表明，当原子处于相干陷阱态（相对位相为零），场态参数｜ξ｜→１时，原子与场将退耦处于纯态。     

依赖强度耦合的J—C模型原子发射功率谱密度

本文研究了依赖强度耦合的Ｊ－Ｃ模型原子发射功率谱密度，分析了初始光场数态、相干态、压缩真空态中叠加态原子的发射谱特性。结果发现，该模型的单光子发射谱不同于通常的Ｊ－Ｃ模型，在光谱探测器的通带宽度较小的情况下，光子数很大的数态光场中其激发态原子的发射谱仍呈现四峰结构；而一般的叠加态原子的发射谱为六峰结构。     

原子-腔光力学系统中原子熵压缩的研究

运用信息熵压缩理论研究了原子-腔光力学系统中两能级原子的信息熵压缩,讨论了原子相干角、腔场与机械模之间的耦合系数和原子两能级相对位相对原子熵压缩的影响。结果表明通过选择适当的原子相干角、腔场与机械模之间的耦合系数以及原子两能级间的相对位相,可以分别控制原子信息熵压缩的压缩幅度、压缩频率和压缩方向;并且通过调节原子相干角可以制备原子最佳熵压缩态,理论上提供了一种调控原子-腔光力学系统中原子熵压缩的方式。     

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.     

纠缠压缩相干态的制备

提出一种利用一个二能级原子与一两模腔场的非共振相互作用制备纠缠压缩相干态的方案,当原子上、下能级的跃迁频率与腔场的每个模的频率都失谐较大时,原子的跃迁几率可以忽略,在此条件下,经适当制备的原子与初始时两模均处于各自的压缩相干态的腔场作用后,对原子进行选态测量即可使场态塌缩为纠缠压缩相干态。     

通过Raman相互作用生成SU(1,1)相干态的叠加态

提出一种通过原子 -腔场的 Raman相互作用生成 SU(1,1)相干态的叠加态的方法。首先让原子通过腔场 ,建立原子 -腔场的纠缠 ,然后对原子进行选择测量 ,腔场塌缩到 SU(1,1)相干态的叠加态 ,即双模 SU(1,1)猫态。     

双光子叠加态的压缩效应和真空场Rabi振荡和分裂

本文讨论单模场与双能级原子通过双光子耦合,按量子力学叠加原理给出一类叠加态,这态可使光场产生压缩效应及反聚束效应。在这态下还可观察到真空场Rabi振荡和分裂。     

在原子-腔-光纤系统中制备N个腔模的W态

提出一个在原子-腔-光纤系统中制备最大纠缠的W态方案,要求原子与腔之间的耦合常数要比拉比频率小的多。通过暗态绝热演化方法,使原子的自发辐射和光模损耗得到有效的抑制。因此我们一些参数的涨落对此方案的影响比较小。该方案操作比较简便,只要调节原子与腔场之间的耦合系数就能得到W态。此系统构成量子网络的一部分。     

Tavis-Cummings模型下利用W态与GHZ态远程控制原子的布居差演化

考虑三个二能级原子（A、B和C）初始处于W纠缠态或GHZ纠缠态,让其中两原子A和B与相干态光场发生共振作用,经腔QED演化以后,对腔内原子进行Bell基测量,通过调节相干态光场的强度和原子间的偶极-偶极相互作用强度,控制腔外C原子的布居差演化。结果表明：选择不同的初态以及在同一初态下进行不同的测量,光场的强度和原子间偶极作用强度对腔外原子布居差的演化特性有着不同的影响,增大光场的强度和原子间的偶极相互作用强度,都能使腔外原子布居差的演化呈现出明显的崩塌-回复现象和Rabi频率增大及回复周期变长等特征。     

激光场噪声对原子共振荧光压缩性质的影响

研究了由相干场和随机场驱动的二能级原子荧光场的压缩谱.在强场驱动和大失谐条件下,荧光场正规噪音谱的in-phase振幅出现双模压缩,并且通过调节原子的拉比频率可以来控制压缩频率,同时压缩还随着随机强度的增大而减小,压缩谱还与相干场和随机场之间的相对相位有关.     

基于金刚石NV色心的带状线芯片微波场成像

为了满足集成微波器件进行高分辨率微波近场测量的需求,本论文提出了一种基于金刚石氮空位（Nitrogen-Vacancy,NV）色心的微波近场成像技术.该技术可用于查找芯片等集成微波器件的干扰源和信号串扰.此微波近场成像方法采用金刚石NV色心颗粒作为场传感器,其中金刚石颗粒固定在锥形光纤的末端.由于塞曼效应,NV色心的光探测磁共振（Optical Detection Magnetic Resonance,ODMR）谱在外部静磁场环境中会分裂成为8个峰,通过测量共振峰频点的Rabi振荡谱,能够得到Rabi频率,接着通过2.8MHz/Gauss换算得出该处的微波场强度,最后通过将所测得所有数据点进行二维图像处理即可得到所测芯片和集成微波器件的表面微波场近场图像.     

Rabi oscillation generation in the microring resonator system with double-series ring resonators

In this paper, a microring resonator (MRR) system using double-series ring resonators is proposed to generate and investigate the Rabi oscillations. The system is made up of silicon-on-insulator and attached to bus waveguide which is used as propagation and oscillation medium. The scattering matrix method is employed to determine the output signal intensity which acts as the input source between two-level Rabi oscillation states, where the increase of Rabi oscillation frequency with time is obtained at the resonant state. The population probability of the excited state is higher and unstable at the optical resonant state due to the nonlinear spontaneous emission process. The enhanced spontaneous emission can be managed by the atom (photon) excitation, which can be useful for atomic related sensors and single-photon source applications.     

双窗口电磁诱导透明的相干瞬态研究

通过求解准A-型四能级系统的含时密度矩阵方程,研究了系统从单窗口电磁诱导透明(EIT)向双窗口EIT转换的相干瞬态过程.该过程表现为一种量子拍频形式,并利用缀饰态理论很好地解释了量子拍频的规律,指出这种量子拍频效应源于射频驱动场所引起劈裂能级间的量子相干.结果表明:当探测场与相应的裸态跃迁能级共振作用时,拍频频率等于射频驱动场Rabi频率的二分之一;当探测场与强射频驱动场和原子系统相互作用所产生的缀饰态跃迁能级共振时,拍频频率等于射频驱动场的Rabi频率.     

失谐对开放的∧型系统无粒子数反转激光增益的影响

本文使用开放型三能级无粒子数反转激光模型,从原子密度算符运动方程出发,讨论了定态情况下驱动场和探测场失谐对激光增益和折射率的影响。理论分析表明：若驱动场Ｒａｂｉ频率较小,只有探测场共振时才能得到最大的增益;调整探测场的失谐可以获得无吸收高折射率;驱动场Ｒａｂｉ频率较大而达到某一阈值后,调整探测场的失谐将出现特别增益区。驱动场失谐的变化对折射率产生的影响比对增益更为显著。以上结论与封闭型三能级无粒子     

Yurke-like态的自旋压缩

利用自旋压缩研究了Yurke-like态的纠缠特性。由于Yurke-like态可以看成是一个对称量子态和两个特殊多粒子态的相干叠加,因此可以通过研究叠加系数和相对相位对自旋压缩参数的影响来研究Yurke-like态的纠缠特性;利用求极值的办法得到了最佳压缩方向角和最佳压缩值的解析表达式。结果表明：自旋压缩参数随叠加系数单调变化而随相对相位作周期性改变;粒子数越多,压缩程度越高。     

扭转椭圆双折射光纤环形腔输出特性

对扭转椭圆双折射光纤环形腔的带阻输出特性进行了分析和计算。结果表明，任意椭圆偏振态输入，光纤的双折射和扭转使光纤环形腔带阻输出特性中的谐振峰分裂为两组，对应于光纤的两个本征偏振态。谐振频率发生偏移，偏移量取决于光纤的双折射参数和扭转速率，两组谐振峰的相对幅度取决于光纤的双折射参数、扭转速率和输入偏振态。若输入偏振态为双折射光纤本征偏振态之一，就仅出现一组谐振峰。光纤的双折射和扭转对环形腔的精细度没有影响。     

开放系统的无粒子数反转激光的时间演化分析

对开放的V型三能级系统,通过微分方程的数值运算,分析了该系统的无粒子数反转激光(laser without inversion, LWI)产生的机制,讨论了探测场和驱动场的失谐、驱动场的Rabi频率、粒子初始状态对系统LWI时间演化的影响.结果显示:驱动场耦合的两个能级上的粒子数分布以相同的频率振荡,位相差π;在探测场和驱动场皆共振(⊿=⊿<,o>=0)时,原子对探测场色散的响应为零,双光子相干项ρca是实量;驱动场的Rabi频率Ω增大时,增益、相干项和粒子数差的振荡周期减小;粒子数的初始状态主要影响增益、相干项和粒子数差的振荡幅度,并不影响最后的稳定状态.