新型多模叠加态光场的等N次幂Y压缩特性

根据量子力学的线性叠加原理，用多模虚奇相干态和多模复共轭偶相干态组成四态叠加多模叠加态光场｜ψ^（4） oe Ⅷ〉q，运用多模压缩态理论得到了｜ψ^（4） oe Ⅷ〉q的等N次幂Y压缩的一般理论结果。通过对该理论结果的数值分析发现：当压缩幂次N、腔模总数q、各模相干态的平均光子数R^2，以及奇相干态和多模复共轭偶相干态叠加几率幅的模ro、re等参数的取值满足一定的条件时，态｜ψ^（4） oe Ⅷ〉q可呈现等幂次N—Y最小测不准态，“半相干态效应”、半压缩效应、第一正交分量呈现等N次幂Y压缩或第二正交分量呈现等N次幂Y压缩。     

四态叠加多模叠加态光场中广义磁场的N次方H压缩

构造了由多模偶相干态与多模虚偶相干态线性叠加组成的一种新型四态叠加多模叠加态光场Ψ(4)e,Ⅲ〉q中广e,Ⅲ〉q,利用多模压缩态理论,研究了态Ψ(4)义磁场分量的等幂次N次方H压缩特性.结果表明,当腔模总数q与压缩次数N的乘积qN=4m(m=1,2,3,…)时,态Ψ(4)e,Ⅲ〉q的广义磁场分量可恒处于等幂次N H最小测不准态;当qN=4m′ 2(m′=0,1,2,3,…)时,若态间的初始相位差(θ1-θ2)、各模初始相位和∑qR2j分别满足一定取值φj及各模平均光子数之和∑qj=1j=1条件,态Ψ(4)e,Ⅲ〉q的广义磁场分量可呈现周期性等幂次N次方H压缩效应.     

多模虚奇、偶相干态的叠加态光场等幂N次方Y压缩

目的　利用多模压缩态理论,研究态 |Ψ(4)oe V〉q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性。方法　根据量子力学中的态叠加原理,构造了由多模虚奇相干态和多模偶相干态组成的四态叠加多模叠加态光场 |Ψ(4)oeV〉q。结果　①当压缩次数N为偶数时,态 |Ψ(4)oe V〉q始终不呈现广义非线性等幂N次方Y压缩效应: (a)当压缩次数N=4m(m=1, 2, 3,… )时,态 |Ψ(4)oe V〉q处于等幂N Y最小测不准态; (b)当N=4m-2(m=1, 2, 3,…)时,态 |Ψ(4)oe-V〉q呈现半相干态效应。②当压缩幂次N为奇数时,在一定条件下态 |Ψ(4)oeV〉q的第一正交分量和第二正交分量可分别呈现出奇数次和偶数次的广义非线性等幂N次方Y压缩效应。结论　发现了态 |Ψ(4)oe V〉q的广义非线性等幂N次方Y压缩具有某些新的物理性质。     

任意两态叠加多模叠加态光场的等幂次Y压缩

利用多模压缩态理论,研究了任意两态叠加多模叠加态光场|Ψ(2)〉q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性。结果表明,在不同的条件下,态|Ψ(2)〉q分别处于等幂次N-Y最小测不准态、呈现"半相干态"效应、第一正交相位分量或第二正交相位分量可分别呈现出等幂次N次方Y压缩效应。     

任意两态叠加多模叠加态光场的等幂次H压缩

利用多模压缩态理论,研究了任意两态叠加多模叠加态光场|Ψ(2)〉q的广义非线性等幂次N次幂H压缩特性.结果表明,在不同的条件下,态|Ψ(2)〉q分别处于等幂次N-H最小测不准态、呈现 "半相干态"效应,第一正交相位分量或第二正交相位分量可分别呈现出等幂次N次幂H压缩效应.并且说明了多模偶相干态光场、多模奇相干态光场、多模复共轭偶相干态光场、多模复共轭奇相干态光场等中N次幂H压缩都是笔者研究的任意两态叠加多模叠加态光场的等幂次N次幂H压缩效应的特殊情况.     

五态多模叠加态光场|Ψ(5)〉q中广义电场的4m次方H压缩效应

构造了由多模真空态、多模复共轭相干态、多模复共轭虚相干态及后两者的相反态的线性叠加所组成的一种五态叠加多模叠加态光场|Ψ(5)〉q.利用多模压缩态理论研究了态|Ψ(5)〉q中广义电场分量的等幂次N次方H压缩特性.结果发现:态|Ψ(5)〉q是一种典型的五态叠加多模非经典光场;在一定条件下,态|Ψ(5)〉q的广义电场分量可呈现出周期性变化的广义非线性等幂4m次方H压缩效应.     

新型量子光场态|ψ(3)＞q中广义磁场的偶次Y压缩

利用新近建立的多模压缩态理论,研究了由多模复共轭虚相干态、多模复共轭虚相干态的相以态和多模复共轭相干态的线性叠加组成的一种新型的三态叠加多模叠加态光场|Ψ(3)〉q中广义磁场分量的等幂次N次方Y压缩特性.结果发现,在一定条件下,态|Ψ(3)〉q的广义磁场分量可呈现出周期性变化的、偶数次的广义非线性等幂次N次方Y压缩效应.     

非对称三态叠加多模泛函叠加态高次振幅压缩——态｜ψf^（3）＞q的广义磁场分量的广义非线性不等幂次Nj次方Y压缩效应

构造了由两个空间强度分布特征不同的多模复共轭泛函相干态｜{fj^(a)^x(x,y,z,)}＞q和｜{fj^(b)^x(x,y,z)}＞q与一个多模真空态｜{0j}＞q线性叠加组成的非对称三态叠加多模叠加态光场｜ψf^(3)＞q利用多模压缩态理论，研究了态｜ψf^(3)＞q的广义磁场分量的广义非线性不等幂次高次Y压缩特性．结果表明：在一定的条件下，态｜ψf^(3)＞q的广义磁场分量可呈现出周期性变化的不等幂次高次Y压缩效应；光场的经典强度、经典振幅和经典初始相位的任意空间分布特征对其压缩程度和压缩深度等将产生直接的影响．     

第Ⅳ种四态叠加多模叠加态光场的等幂次N次方Y压缩

构造的第Ⅳ种四态叠加多模叠加态光场│ψ0^（4），Ⅳ〉q是由多模复共轭奇相干态│ψ0^（2），O〉q和多模虚奇相干态│ψ0^（2），O〉q这两者的线性叠加所组成的。利用新近建立的多模压缩态理论，对态│ψ0^（4），Ⅳ〉q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性进行了详细研究。结果发现：1）当压缩次数N为偶数，且N=4m（m=1，2，3，…）时，若各模的初始相位φi，态间的初始相位差θ1-θ2等分别满足一定的取值条件，态│ψ0^（4），Ⅳ〉q的第一正交相位分量总可呈现出等幂次N次方Y压缩效应；2）当压缩次数N为偶数，且N=4m-2（m=1，2，3，…）时，若各模的初始相位φi，态间的初始相位差θ1-θ2等分别满足一定取值条件，态│ψ0^（4），Ⅳ〉q的第二正交相位分量总可呈现出等幂次N次方Y压缩效应。     

强度相等的2MQES光场的奇次Y压缩特性

利用多模压缩态理论,对强度相等的两态叠加多模量子纠缠态（2MQES）光场｜ψME^（2〉q的广义非线性高次Y压缩效应进行了仔细研究。发现在满足一定的条件下,2MQES光场｜ψME^（2〉q的广义电场分量和广义磁场分量可分别呈现出广义非线性等幂次奇次Y压缩效应,且压缩规律相似,而磁场分量的压缩幅度和压缩量较大;同时指出导致2MQES光场｜ψME^（2〉q的广义电场分量和广义磁场分量存在广义非线性等幂奇次Y压缩的根原在于模间的量子干涉效应、态间的量子干涉效应以及模问和态间的量子纠缠效应。     

四态叠加多模泛函叠加态光场的奇次振幅压缩

目的研究四态叠加多模泛函叠加态光场的高次振幅压缩特性。方法利用量子力学中的态叠加原理，构造了由多模泛函偶相干态和多模泛函复共轭偶相干态线性叠加组成的一类典型的多模泛函叠加态光场｜ψ2e（fj）〉q；利用多模压缩态理论，研究态｜ψ2e（fj）〉q的高次奇数次振幅压缩特性。结果态｜ψ2e（fj）〉q是一类典型的非经典光场，当压缩次数为奇数时，在一定的条件下，态｜ψ2e（fj）〉q的两正交相位分量总可呈现不同程度的互补对称的奇数次振幅压缩效应。结论光场经典强度的空间分布函数对态｜ψ2e（fj）〉q的压缩程度、压缩深度会产生直接影响，随着各模经典强度空间分布函数的变化，态｜ψ2e（fj）〉q中各不同模所呈现的振幅压缩现象在空间的分布是非均匀、非线性和各向异性的。     

相干态与其叠加态之间的距离

根据LudwigKn ll对两量子态间距离函数的定义,得到了任意一个相干态|α0〉与相干态|α〉及其相反态通过任意系数线性叠加组成的叠加态———猫态|Ψ〉之间距离函数的一般表达式D(r,r0,φ).依据D(r,r0,φ),讨论了|α0〉与|Ψ〉之间的相似特性与其内禀参数之间的关系.结果表明,态|α0〉与|Ψ〉的相似程度,不但与每个相干态在复空间的平移距离有关,而且与态|α0〉和|α〉相对初始相位差Δθ以及叠加相位有关.     

利用非线性介观电路制备相干态的叠加态

对含源非线性介观电路进行量子力学处理。研究表明：由于电源和非线性双向二极管的影响,使得在非线性介观电路可以由初始的真空态演化为相干态的叠加态,从而提出了在非线性介观电路可以制备相干态的叠加态方法。     

光子双模压缩真空态及其叠加态的非经典特性

在光子双模压缩真空态|ξ〉上增加m个光子构成光子双模压缩真空态a m|ξ〉,利用量子力学的态叠加原理,构造出光子双模压缩真空态的叠加态|ψ〉,并通过数值计算研究了叠加态|ψ〉的非经典特性.结果表明:在一定的条件下,叠加态|ψ〉的平均光子数呈现出崩塌与复原的振荡现象,而且亚泊松特性和位相压缩都比单个a m|ξ〉态的情况强.     

第一种非对称叠加态光场的等幂次N-Y测不准态

利用多模压缩态理论,研究了多模叠加态光场|ψ(ab)I〉q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性,结果发现:在一些特定的条件下,态|ψ(ab)I〉q恒处于等幂次N-Y测不准态,而不呈现等幂次N次方Y压缩效应。     

第一种非对称叠加态光场的等幂次N-Y最小测不准态

利用多模压缩态理论 ,研究了多模叠加态光场 ψ(ab)I 〉q的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性 .结果发现 ,在一些特定的条件下 ,态 ψ(ab)I 〉q恒处于等幂次N Y最小测不准态 ,而不呈现等幂次N次方Y压缩效应 .可见 ,由非对称相干态光场线性叠加所组成的多模叠加态光场在一定条件下仍可保留原光场的相干特性     

一类特殊多模泛函叠加光场不等幂次振幅压缩

构造了一类特殊的多模泛函叠加态光场｜ψ(4) (fj)〉q,它是由多模泛函相干态、多模复共轭泛函相干态以及它们的相反态这四个量子态等几率线性叠加组成的.通过研究发现,在相同条件下,态｜ψ(4) (fj)〉q中的各不同模呈现的不等幂次振幅压缩现象的压缩程度、压缩深度,取决于光场经典强度的空间分布函数.特别是随着各模经典初始相位和经典强度的空间分布函数的变化,态｜ψ(4) (fj)〉q中各不同模所呈现的不等幂次振幅压缩现象在空间上的分布是非均匀、非线性和各向异性的.     

一种多模叠加态光场的奇次Y压缩效应

目的研究一种两态叠加多模叠加态光场｜ψ^（ab）〉q的奇次幂Y压缩特性。方法利用多模压缩态理论计算,分析,归纳,总结。结果得到多模叠加态光场｜ψ^（ab）〉q的奇次幂Y压缩特性。结论当压缩幂次数Nj为奇数时,态｜ψ^（ab）〉q在一定条件下总可呈现出奇次幂Y压缩效应。     

介质中多模泛函叠加态光场广义电场的不等幂次H压缩

利用多模压缩态理论,研究了介质中任意非对称四态叠加多模泛函叠加态光场广义电场分量的不等幂次H压缩特性。结果表明:介质中四态叠加多模泛函叠加态光场的广义电场分量在一些特定的条件下可呈现出不等幂次Nj次方H压缩效应,并且随着多模叠加态光场在介质中传播距离的增加,其广义电场分量的Nj次方H压缩现象将周期性地出现。