一种相干叠加态与二能级原子相互作用系统中场熵及反转粒子数的演化特性

研究了压缩相干态和真空态构成的相干叠加态光场与二能级原子相互作用系统中场熵的演化特性及粒子数反转效应,并与相干态和真空态构成的相干叠加态光场的场熵特性及粒子数反转效应进行了比较.研究结果表明,两种叠加态光场的场熵都随时间呈准周期变化,反转粒子数随着时间呈周期性的崩塌-复原变化.与相干态和真空态构成的相干叠加态相比,压缩相干态和真空态构成的相干叠加态与二能级原子的纠缠更强,反转粒子数随着时间变化所呈现崩塌-复原效应的周期变得更短.     

多光子跃迁下Pólya态光场与耦合双原子相互作用系统的量子特性

利用全量子理论,对伴随多光子跃迁时,耦合双原子与Pólya态光场相互作用系统的第1个原子线性熵和原子的粒子布局数反转进行了研究,主要分析了量子化辐射场的参数、跃迁光子数等物理参量对系统中原子的粒子布局数反转和第1个原子线性熵的影响.结果显示:随着跃迁光子数的增大,粒子布局数反转的崩塌-复原现象之间的间隔时间缩短,并且使第1个原子线性熵的幅值变化;光场分布参数r的增大,使第1个原子线性熵的振荡周期的最小值减小,且粒子布局数反转的回复-崩塌现象不再发生;光场概率参数η的增加使得粒子布局数反转和原子第一线性熵的振荡周期及振幅发生变化.     

Kerr介质中双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的原子布居数演化

运用全量子理论和数值计算方法, 研究Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化特性. 讨论了双原子体系的初态、 初始光场的平均光子数、 双模纠缠相干光场的纠缠程度及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子布居时间演化特性的影响. 结果表明, 当双原子体系的初态为|β₁₁〉时, 原子布居均不随时间变化; 当双原子体系的初态为|β₀₀〉,|β₀₁〉或|β₁₀〉且初始平均光子数达到一定值时, 演化特性呈现周期性的崩塌-回复效应, 并随初始光子数的增加, 其演化曲线的振荡频率增大, 振幅减小; 双模纠缠相干光场的纠缠程度不影响Rabi振荡频率, 但对振幅影响显著; Kerr介质与光场耦合系数达到一定值时, 对Rabi振荡频率和幅度及原子布居的崩塌-回复周期产生强烈影响.      

有效二能级原子与压缩相干态相互作用的量子动力学

根据原子反转和场熵的特征，研究初始辐射场为压缩相干态时，双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中原子和场的量子动力学性质，发现在粒子数停止反转期间，原子和场之间信息的关联是变化的，光场和不改变崩塌与复苏的振荡周期，Ｓｔａｒｋ 应对崩塌与复苏振荡的周期有明显的影响；它们崩塌与复苏的振荡包络及场熵的大小都具有明显的影响。     

相位退相干对原子和光场非经典特性的影响

研究了存在相位退相干的两能级原子与相干态光场相互作用系统，通过求解主方程得到了原子反转算符期待值和光子数分布随时间演化的表达式，讨论了相位退相干系数对原子和光场非经典特性的影响,研究表明：相位退相干系数对原子反转算符时间演化的崩塌和回复效应、光场光子数分布振荡和反聚束效应有十分显著的影响．     

加光子相干场作用下原子线性熵的演化特性

研究了在加光子相干场作用下,处于混态的二能级原子与加光子相干场相互作用系统中原子线性熵的演化规律.结果表明:当相干态平均光子数和加光子数较小时,原子线性熵的振动周期依赖于原子处于基态的概率;当加光子相干态的平均光子数较大时,原子线性熵呈现崩塌与回复现象,其回复周期随加光子数的增加而增加,与原子的初态无关.     

存在内禀退相干时薛定谔猫态光场中原子的布居数反转

通过求解系统的Milburn方程,研究了二能级原子与薛定谔猫态光场相互作用系统中原子的布居数反转.分析了内禀退相干、光场强度、相干态间的相位角对原子布居数反转的影响.结果表明,当存在内禀退相干时,原子布居数反转随着时间的演化,逐渐衰减为零.光场强度不变时,随着内禀退相干因子的减小,原子布居数反转衰减加剧,其中奇相干态光场中原子布居数反转的衰减速度较快;偶相干态光场中原子布居数反转的衰减速度较慢;Yurke-Stoler相干态光场中原子布居数反转的变化情形介于其中.内禀退相干因子不变时,随着光场强度的增加,出现崩塌-恢复现象,并且Rabi振荡的包络值很快衰减为零.     

多光子跃迁下Glauber-Lanchs态与运动二能级原子相互作用系统的粒子布局数反转

利用全量子理论,研究了多光子跃迁下Glauber-Lanchs态光场与运动二能级原子相互作用系统的粒子布局数反转.讨论了原子的初始状态、热平均光子数、场模结构参数、相干平均光子数、跃迁光子数对系统粒子布局数反转的影响.结果表明:场模结构参数影响系统粒子布局数反转的振荡周期及振幅大小;原子初始状态、热平均光子数影响粒子布局数反转的振荡幅度;相干平均光子数及跃迁光子数选取不同,系统量子态的原子布局数反转表现出不同的规律.     

二能级原子与单模光场相互作用系统的量子场熵演化特性

利用全量子理论,研究了二能级原子与单模相干态光场相互作用系统的量子场熵演化特性;通过数值计算,讨论了光场的平均光子数、光场-原子之间的耦合系数g对量子场熵演化特性的影响.结果表明:量子场熵随时间的演化呈现出周期或非周期性的振荡、崩塌与回复等现象,说明、g对量子场熵演化特性的影响具有非线性的特征.     

多模光场与二能级原子Nj度简并N^∑光子共振相互作用系统中场量了熵与纠缠的演化

利用冯·纽曼量子约化熵理论研究了多模相干态光场与单个二能级原子简并多光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的时间演化特性,得到了多模光场量子熵的解析表达式,并给出了三模场与原子相互作用时场量子熵的数值计算结果,详细讨论了此时初始平均光子数、原子分布角以及原子偶极相位角对场量子熵与纠缠的影响。数值计算结果表明：初始光场越强,场与原子之间的量子纠缠越弱,当光场足够强时,两子系统几乎始终处于退纠缠状态;场量子熵强烈地依赖于原子分布角,光场与原子总是处于纠缠态,并且在短时间的振荡之后几乎停留在最大纠缠态,而原子分布角越大,场量子熵演化到其最大值的时间越短;原子偶极相位角对场与原子之间的量子纠缠几乎没有影响。根据场量子熵的这些特性,可以制备纠缠态或纯态。     

多模光场与二能级原子N_j度简并N~∑光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的演化

利用冯·纽曼量子约化熵理论研究了多模相干态光场与单个二能级原子简并多光子共振相互作用系统中场量子熵与纠缠的时间演化特性,得到了多模光场量子熵的解析表达式,并给出了三模场与原子相互作用时场量子熵的数值计算结果,详细讨论了此时初始平均光子数、原子分布角以及原子偶极相位角对场量子熵与纠缠的影响.数值计算结果表明:初始光场越强,场与原子之间的量子纠缠越弱,当光场足够强时,两子系统几乎始终处于退纠缠状态;场量子熵强烈地依赖于原子分布角,光场与原子总是处于纠缠态,并且在短时间的振荡之后几乎停留在最大纠缠态,而原子分布角越大,场量子熵演化到其最大值的时间越短;原子偶极相位角对场与原子之间的量子纠缠几乎没有影响.根据场量子熵的这些特性,可以制备纠缠态或纯态.     

依赖强度耦合双光子T-C模型原子布居数的时间演化

研究了依赖强度耦合压缩真空场与耦合双原子双光子跃迁相互作用系统原子布居数的时间演化规律,讨论了光场的初始压缩因子、原子间相互作用和原子的初态对原子布居数时间演化的影响。结果表明：当原子间相互作用较弱时,原子布居的时间演化曲线呈现周期性的崩塌-回复现象,随着原子间相互作用的加强,崩塌-回复周期变短,以至消失,原子布居时间演化曲线的振荡幅度随光场初始压缩因子的增大而明显地减小。     

NCS光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用系统的粒子布局数反转

利用全量子理论,研究NCS(the number-chaotic state)态光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用过程中的粒子布局数反转问题.分析了原子初态、场模结构参数、热平均光子数、数态光子数、跃迁光子数等参量对系统粒子布局数反转的影响,结果表明:由于原子的运动,使粒子布局数反转表现出不同的周期振荡规律;跃迁光子数取不同值时,系统粒子布局数反转呈现不同的规律.     

Kerr介质中级联型三能级原子与压缩相干光场相互作用系统的粒子布居几率

利用相互作用绘景，采用完全量子化理论，研究了充满Kerr介质的高Q腔中级联型三能级原子与压缩相干态光场相互作用系统粒子布居几率的时间演化规律；讨论了Kerr介质强度系数、光场压缩因子和光场相干振幅分量模平方对粒子布居几率的影响，结果发现：Kerr介质强度系、光场压缩因子和光扬相干振幅分量模平方都直接影响了粒子布局几率演化曲线的量子崩塌－复苏的周期性和Rabi振荡频率，而非线性的Kerr介质的存在会削弱光场与原子的相互作用；当场与原子的初始相互作用和Kerr效应增加到一定程度时，都会导致光场与原子的关联程度逐渐减弱直到至退耦。     

相位损耗腔中大失谐J-C模型双光子过程的熵特性

研究相位损耗腔中大失谐下两个全同二能级原子与相干态场相互作用系统中熵的演化,讨论了不同原子初始状态和光场平均光子数对光场线性熵,原子线性熵和光场-原子系统线性熵的影响.     

运动原子的算符压缩效应及腔场统计特性

利用推广的Ｊ－Ｃ模型，研究了理想环形腔中原子的质心运动对原子算符压缩效应及腔场统计特性的影响，当腔场初始处于相干态时，研究结果表明：原子的质心运动将影响光场的光子数分布和光场处于相干态的时间及光场的场熵演化，质心动量的波包越宽，影响越明显；反过来，腔场将影响原子质心的动量分布和原子算符的压缩效应，原子质心运动的波包越宽，对压缩效应的影响越明显。     

单模奇相干态光场与耦合双能级原子相互作用系统的量子场熵演化特性

应用全量子理论,研究了单模奇相干态光场与耦合双能级原子相互作用系统的量子场熵演化特性.通过数值计算,分析了光场初始为单模奇相干态且耦合双能级原子分别处于两种不同EPR(Einstein Poclolsky Rosen)态时光场的平均光子数n0、场与原子间相互作用耦合强度g以及原子与原子间偶极相互作用的耦合强度ga对光场量子场熵演化特性的影响.结果表明,量子场熵随时间的演化与原子的初始状态有关;在初始强场(n0 1)条件下,光场与原子纠缠与退纠缠呈现一定的周期性,且存在量子干涉现象;随着g的增大,量子场熵不规则振荡周期逐渐减小;当ga为定值时,量子场熵的时间演化呈现崩坍与回复现象.     

T—C模型中纠缠原子与相干态光场相互作用的场熵演化特性

利用全量子理论,研究了一对纠缠原子与相干态光场相互作用中场熵的演化特性.讨论了原子间偶极-偶极相互作用、光场强度与2原子纠缠度对场熵演化特性的影响.结果表明:原子间偶极-偶极相互作用强度增加使场熵的演化周期增大;初始光场强度增加,场熵平均值先增大后减小,振荡周期变大;场熵平均值随初始纠缠度增大反而减小,但振荡幅度随初始纠缠度增大而增大.     

多光子T-C模型中原子布居数的演化

利用Tavis-Cummings模型研究了耦合二能级原子通过多光子跃迁与相干态光场相互作用系统中原子布居数的演化,讨论了原子间耦合强度、纠缠度和光场初始平均光子数的变化对原子布居数的演化的影响。数值计算结果表明:原子布居差随时间演化曲线的行为主要由光场初始平均光子数的大小决定;原子间耦合强度的变化对其演化的影响可忽略;原子间纠缠程度的增大会减弱原子的反转。     

腔场损耗对(*)型三能级原子与双模光场非共振相互作用系统熵的影响

研究了(*)型三能级原子与双模相干态场非共振相互作用过程中,腔场存在能量损耗时,系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的时间演化特性,讨论了能量损耗、双模光场的平均光子数和光场与原子的耦合程度对各线性熵的影响.