三态叠加多模Schroedinger-cat态纠光场的不等幂次高次差压缩缠

引入了由多模复共轭相干态、多模复共轭虚相干态和多模真空态的线性叠加所组成的三态叠加多模Schroedinger-cat态纠缠光场，利用多模压缩态理论研究了这种光场的广义非线性不等幂次高次差压缩特性。结果发现：①真空场对此猫态光场的不等幂次高次差压缩效应没有影响；②在一定条件下，此猫态光场的两个正交相位分量可分别呈现出不等幂次高次差压缩效应；而在另外的条件下，此猫态光场的两个正交相位分量则可同时出现上述的不等幂次高次差压缩效应。     

三态叠加多模纠缠态光场退相干下的混态差压缩

利用多模压缩态理论,对由多模真空态、多模复共轭相干态及多模复共轭虚相干态三态线性叠加构成的多模纠缠态光场在退相干下的均匀混态时其等幂次差压缩特性进行了研究。结果表明,当满足不同的条件时,混态光场中不仅呈现该纠缠态的某一正交相位分量存在着广义非线性等幂次高次差压缩特性的普通差压缩现象,而且还呈现其两个正交相位分量同时存在广义非线性高次差压缩特性的“双边差压缩”现象。后者是一种与测不准关系相悖的全新的物理效应。     

一种多模叠加态光场的不等幂次H压缩特性

目的对强度相等的对称两态叠加多模叠加态光场的不等幂次Nj次方H压缩特性进行详细研究。方法根据量子力学中的态叠加原理，并运用多模辐射场的广义非线性不等幂次高次压缩的一般理论，寻求适当的压缩条件。结果在一定的压缩条件下，上述对称两态叠加多模叠加态光场总可呈现出周期性变化的广义非线性不等幂次Nj次方H压缩效应。结论在一定的压缩条件下其压缩特性总是呈现出周期性的对称互补关系。     

任意多态多模叠加态光场的等幂次差压缩

目的研究任意多态叠加多模叠加态光场的广义非线性等幂次差压缩特性，从理论上导出该光场呈现高次差压缩的条件。方法根据量子力学中的态叠加原理并利用多模压缩态理论，推出广义电场和广义磁场分量的量子涨落情况。结果给出了任意多态叠加多模叠加态光场的广义非线性等幂次高次差压缩的一般表达式。结论现有的研究报道是所得普遍性结果在各种不同条件下的特例。     

多模SCS光场中广义电场的不等幂次高次和压缩

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模复共轭虚相干态、多模复共轭虚相干态的相反态和多模复共轭相干态的线性叠加所组成的三态叠加多模振幅-相位混合Schrdinger-Cat(即SCS)光场│Ψ3〉q。利用新近建立的多模压缩态理论,对SCS光场│Ψ3〉q中广义电场分量的不等幂次高次和压缩特性进行了详细研究。结果发现:在各模的压缩次数之和取偶数的条件下,当各模的压缩次数与对应模的初始相位之积的和、态间的初始相位差、以及各多模相干态光场的平均光子数等分别满足一定的取值条件时,此三态叠加多模SCS光场│Ψ3〉q的广义电场分量总可呈现出周期性变化的任意Nj次的广义非线性不等幂次高次和压缩效应。     

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.     

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。     

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．     

第类多模叠加态光场的不等幂次差压缩特性

利用多模不等幂次压缩态的一般理论,详细研究了第 类两态叠加多模叠加态光场的场幅幂次不等的差压缩特性(即Nj次方X压缩特性),结果发现:第 类多模叠加态在一定的条件下存在周期性变化的广义非线性二阶不等幂次Nj次方X压缩效应;发现了“奇异压缩“现象;说明这个多模叠加态光场是一种典型的多模非经典光场。     

多模薛定谔猫态光场的高次差压缩效应

构造了由多模复共轭相干态、多模复共轭虚相干态、多模真空态线性叠加组成的多模叠加薛定谔猫态光场．利用多模压缩态理论，研究了该猫态光场的任意次广义非线性等幂次高次差压缩特性．结果表明，多模叠加薛定谔猫态光场中的真空场对其差压缩特性无直接影响；在一定条件下，该猫态光场的两个正交相位分量可分别呈现出等幂次高次差压缩效应；而在另外的条件下，该猫态光场的两个正交相位分量可同时呈现出等幂次高次差压缩效应，这是一种相悖于海森堡测不准关系的新物理现象．     

一类振幅混合两态叠加非对称多模叠加态光场的等阶N次方H压缩

根据量子力学的线性叠加原理,构造了由多模相干态光场{zj(a)*}〉q和多模相干态光场态{zj(b)*}〉q叠加而成的非对称两态叠加多模叠加态光场ψ〉q,利用多模压缩态理论,研究了态ψ〉q的等阶N方H压缩。结果表明:当满足一定相位条件时,无论qN奇数还是偶数态ψ〉q的两个正交分量周期性地呈现任意阶等阶N方H压缩效应。|||||     

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.     

W类态三纠缠原子与二项式光场相互作用过程中光场的量子特性

采用全量子理论, 研究处于W类态的三纠缠原子与二项式光场相互作用过程中光场的量子特性; 运用数值方法, 讨论了三纠缠原子初始状态和二项式光场系数对系统光场压缩和二阶相干特性的影响.     

两类多模量子叠加态的偶数次不等幂次Nj次方Y压缩

利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭相干态|{zj(a)*}〉q=|{Rj(a)exp(-iψj)}〉q和多模虚相干态|{±izj(b)*}〉q=|{±iRj(b)exp(-iψj)}〉q的线性叠加所组成的两类非对称多模量子叠加态|ψ±(2)〉q在各个模的压缩阶数全为偶数即Nj=2pj=1,2,3,……q,pj=1,2,3,……)的条件下的偶数次不等幂次Nj次方Y压缩效应.结果发现如果各个模初始位相ψj以及态|{zj(a)*}〉q和|{±izj(b)*}〉q之间的初始相位差θpq(R)-θnq(I)与各个对应模的振幅Rj(a)和Rj(b)的乘积的总和q∑j=1Rj(a)Rj(b)所组成的混合初始相位[(θpq[R]-θnq(I))-+q∑j=1Rj(a)Rj(b)]分别满足一定的条件时,态|ψ±(2)〉q总可呈现出周期变化的偶数次不等幂次Nj次方Y压缩效应.当pj均为奇数时可获得较大的压缩深度.     

非对称两态叠加多模量子叠加态的等幂偶数阶和压缩

根据量子力学的叠加原理,构造一类由多模复共轭相干态{zj(a)*}〉q和多模虚共轭相干态的相反态{-izj(b)*}〉q所组成的非对称两态叠加多模量子叠加态ψ〉q。利用多模压缩态理论,研究该态的等幂偶数阶和压缩效应,结果表明:当腔模总数q与压缩阶数N之积qN为偶数,即qN=2p(p=1,2,3,······),并且各个模的初始相位之和qj=1移jj、由态ψ〉q的两个分量初始相位差Δθ以及态{zj(a)*}〉q和态{-izj(b)*}〉q的各个模的振幅的乘积Rj(a)Rj(b)的和qj=1移[(Rj(a)Rj(b)]所组成的混合初始相位Δθ+qj=1移[(Rj(a)Rj(b)]分别满足一定的条件时,不论p为奇数或偶数,态ψ〉q的两个正交相位分量交替呈现周期性变化的等幂偶数阶和压缩效应,p为奇数时的压缩深度大于p为偶数时的压缩深度,这一结果是对称两态叠加多模叠加态所不具有的。     

在纠缠原子与热光场相互作用系统中光场的特性

采用时间演化算符和数值计算方法,研究了两全同二能级纠缠原子与热态光场相互作用过程中光场的量子特性,结果表明:两原子初始纠缠度和光场初始强度对光场的量子特性均有影响.对于适当的初始热光场强度,光场显现出了非经典特性.这种非经典特性随着初始热光场强度的增加而增强,但这种非经典特性并不总是随着原子初始纠缠度的增大而增强,而是呈现出一种复杂的关系.     

非对称多模量子叠加态的高阶不等阶Nj次方Y压缩

利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭相干态z(a)*j〉q和多模复共轭相干态z(b)*j〉q的相反态-z(b)*j〉q这两者的叠加所组成的多模量子叠加态|Ψ〉q的高阶不等阶Nj次方Y压缩效应,结果是:如果各个模的压缩阶数Nj与各个模的初始位相φj之积Njφj以及态z(a)*j〉q和态-z(b)*j〉q之间的初始相位差θ(R)pq-θ(R)nq分别满足一定的条件时,多模量子叠加态|Ψ〉q的两个相位正交分量可分别呈现出周期变化的高阶不等阶Nj次方Y压缩效应,当各个模的压缩阶数全都是奇数时可获得较大的压缩深度.