激发相干态及其叠加态与三能级原子作用的光子反聚束效应研究

研究了激发相干态及其叠加态与V－型量子拍频三能级原子相互作用时的动力学行为,并对光场的二阶关联函数进行数值模拟分析,讨论了m、Φ、λ等参数对光子反聚束效应的影响。当λ＝0时,三能级原子就退化为二能级原子;当m＝0时,激发相干态场就退化为相干态场;故它们均可作为特例纳入到此模型中来。     

原子腔场系统中弱相干态的几率传送

提出了一个用原子与腔场纠缠态作为量子信道,非贝尔态测量和腔量子电动力学技术实现弱相干态的隐形传送的方案,分析了平均光子数对传送相干态的影响,发现平均光子数在0.25附近时效果最佳.该方案的最大优点是在某种程度上可以避免退相干现象.     

Fock态作用下两原子的纠缠

在Milburn内禀退相干模型下,研究了单模量子辐射场Fock态作用下两个二能级原子的纠缠,得到了原子约化密度矩阵的解析形式.由于退相干,原子间纠缠将随体系的演化而衰减,最终原子态将趋于稳定,此时纠缠只依赖于场和原子的初态.纠缠度用concurrence来定量计算.     

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.     

制备腔场纠缠压缩相干态的新方案

提出了一种利用V型三能级原子与大振幅相干态腔场的Raman相互作用来制备相干压缩纠缠态的方案．在这个方案中,一个V型三能级原子连续通过多个处于压缩相干态的腔,通过Raman相互作用,整个系统处于纠缠态．而后,对原子进行探测,则腔场组成的系统坍缩到多模压缩相干纠缠态．     

基于原子与腔场双光子相互作用制备原子W态

提出一种利用原子与腔场双光子相互作用制备原子W态的方案。在此方案中,初始时将一个制备在高能级的两能级原子注入处于真空态的腔场中,其余的两能级原子制备在低能级依次注入腔场中发生双光子相互作用。由于原子与腔场之间相互作用是共振的,因此耦合强度相对较大,这将缩短所需的相互作用时间,从而降低实验中退相干的影响。     

双模SU(1,1)相干态与原子相互作用中的量子纠缠

考虑双模SU(1，1)相干态与二能级原子相互作用．分别用量子约化熵和量子相对熵研究了该系统双模SU(1，1)相干态与原子问的纠缠以及双模SU(1,1)相干态的模间纠缠，分析了SU(1,1)双模光子数差和光场失谐量对场-原子纠缠和模间纠缠的影响．     

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.     

与偶相干态相互作用的二能级原子系统的非经典性质

本文研究偶相干态场与单个二能级原子相互作用后系统的非经典性质。研究表明,当原了 始时处于基态或相干迭加态时,与偶相干态场耦合的双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型可呈现二阶压缩增强效,振幅平方压缩双及光子反聚束等非经典特性。     

塞曼效应中偏振态的量子解释

本文从量子力学的相干态出发 ,通过对氢原子 (且不考虑L—S相互作用时 )几率密度的讨论 ,指出了当Δm =0时原子是一个振荡偶极子 ,当Δm =± 1时 ,原子是一个转动偶极子 ,从而对塞曼效应中偏振态的产生做了详细的说明 ,给出了一种清晰的物理图象 ,澄清了以往教材对Δm =0时偏振态说明的糊涂概念     

Fock态腔场与Bell态原子相互作用过程中光场的量子特性

采用时间演化算符和数值计算方法,研究了Fock态腔场与2个全同二能级Bell态原子在偶极共振相互作用过程中光场二阶相干和光场压缩的时间演化特性。结果表明:当2个原子初始处于不同的Bell态时,系统光场二阶相干和光场压缩的时间演化特性不同,根据这些特征,可以部分甄别双原子Bell态。     

利用V型三能级原子传送N-qubit未知原子态

实现量子态的隐形传送,尤其是多比特的量子态的隐形传送在量子信息领域中具有非常重要的作用.利用全量子理论,对简并V型三能级原子与单模相干态的相反态腔场之间的Raman相互作用进行了详细研究.在此基础上,提出了利用简并V型三能级原子与腔场之间的Raman相互作用来隐形传送N-qubit未知原子态的新方案.     

基于原子与腔场的共振相互作用制备Schrodinger Cat态

提出了一个制备 Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ ｃａｔ态的方案。它是基于一个单模腔场与二能级原子的强度相关耦合的共振相互作用，通过对原子的态的选择性测量可使腔场坍缩为 Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ ｃａｔ态。 且Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ ｃａｔ态中相干分量的相位和权重因子可调。     

有效二能级原子与压缩相干态相互作用中光子数统计？…

研究了有效二能级原子与单模压缩相干光场相互作用过程中光子数概率分布的特性，结果表明，有效二能级原子的虚能级上、下移动时，光子数概率分布趋于稳定的分布，场的奇、偶相干态的量子干涉效应逐步减弱。     

有效二能级原子与压缩相干态相互作用中光子数统计分布特征

研究了有效二能级原子与单模压缩相干光场相互作用过程中光子数概率分布的特性.结果表明,有效二能级原子的虚能级上、下移动时,光子数概率分布趋于稳定的分布,场的奇、偶相干态的量子干涉效应逐步减弱     

驱动单个原子制备纠缠相干态

提出一种利用经典场驱动单个原子与一个多模腔场相互作用制备腔场的多模纠缠相干态的方案.交替调整原子的跃迁频率,使原子与经典场及多模腔场交替作用,通过对原子的选态测量使多模腔场塌缩为多模纠缠相干态.     

单模辐射场作用过程中二能级原子的Wigner-Yanase偏态信息

研究了与单模辐射场作用过程中二能级原子的Wigner-Yanase信息.原子与真空场作用时,总的Wigner-Yanase偏态信息呈现出周期性的丢失与恢复现象;原子与相干光场作用时,随着时间的演化,总的Wigner-Yanase偏态信息会完全丢失掉,但合适的原子初态及强的相干场,对偏态信息的丢失有延缓作用.     

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.     

二能级原子Dressed态的非经典特性

通过精确求解二能级原子与场相互作用时的哈密顿量的本征值,得到了自发辐射下的二能级原子的Dressed态.加入基态后,用完备集来描述原子和场组成的系统.经过计算后,得到了场方差一般表达式及场的二阶相干度,并求得初始条件下的压缩最佳值.     

利用腔量子电动力学方法实现压缩叠加态的量子隐形传态

利用大失谐的原子-腔场相互作用和Bell态测量，提出了一个量子隐形传态方案。在这个方案中，两个具有相同振幅和相对位相的压缩真空态的任意相干叠加态被传送。为了实现这个方案，一个最大纠缠压缩真空态被用来作为量子信道。这个量子隐形传态方案成功的几率是0．5。