相干光与激发态原子相互作用的统计性质

从Ｊ－Ｃ模型的完备性出发，导出了表征该模型的原子反转、光子统计分布与光场涨落的一般表达式，并具体应用于单模相干态光场与激发态二能级原子相互作用的情形。结果表明，原子反转概率呈现出塌缩与复原；光场存在着亚泊松光子统计，并存在着压缩效应。相干态光场，二能级原子，塌缩与复原，亚泊松光子统计，压缩效应     

Kerr介质和耦合常数对光场压缩效应的影响

该文研究了在Ｋｅｒｒ介质中初处于激发态的级联三级级原子与相干态相互作用的光场缩效应,讨论了Ｋｅｒｒ介质及原子与光场间的耦合常数光场压缩效应的影响。     

双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

研究双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应, 分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、 原子的基态概率幅、 失谐量以及平均光子数对原子偶极压缩效应的影响. 结果表明, 双模纠缠相干光场的纠缠程度对原子的偶极压缩没有明显的影响; 原子初态完全处于基态或激发态时, 原子偶极压缩现象均未出现, 原子处于基态概率和激发态概率相等的初态时, 原子偶极压缩量最大; 原子偶极压缩的频率随失谐量增加而增加; 当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数增加时, 原子的偶极压缩深度变浅而偶极压缩频率保持不变.     

双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

研究双模纠缠相干光场与Σ型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应, 分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、原子的基态概率幅、失谐量以及平均光子数对原子偶极压缩效应的影响. 结果表明, 双模纠缠相干光场的纠缠程度对原子的偶极压缩没有明显的影响;原子初态完全处于基态或激发态时, 原子偶极压缩现象均未出现, 原子处于基态概率和激发态概率相等的初态时, 原子偶极压缩量最大;原子偶极压缩的频率随失谐量增加而增加;当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数增加时, 原子的偶极压缩深度变浅而偶极压缩频率保持不变.     

K-型五能级原子的双重单光子电磁诱导透明

当一个Ξ-型三能级原子的中间态分别被两个控制光场耦合到另一个激发态和基态时,该原子的两个抽运光场所对应的吸收谱出现双重单光子透明.该吸收谱的性质与两个控制光场Rabi频率和基态非辐射衰变率有关.     

双模纠缠相干光场与∑型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应

研究双模纠缠相干光场与∑型三能级原子相互作用系统的原子偶极压缩效应，分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、原子的基态概率幅、失谐量以及平均光子数对原子偶极压缩效应的影响．结果表明，双模纠缠相干光场的纠缠程度对原子的偶极压缩没有明显的影响；原子初态完全处于基态或激发态时，原子偶极压缩现象均未出现，原子处于基态概率和激发态概率相等的初态时，原子偶极压缩量最大；原子偶极压缩的频率随失谐量增加而增加；当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数增加时，原子的偶极压缩深度变浅而偶极压缩频率保持不变．     

制备纠缠相干态的准贝尔基

通过分析光学分束器对相干态光场的作用特点,设计了一套制备纠缠相干态光场的装置. 提出了一个制备纠缠相干态的准贝尔基的方案. 在这个方案中,通过利用分束器变换和光子探测,可以从已有的一个纠缠相干态出发,制备出一组四个纠缠相干态的准贝尔基.     

调频场作用下双光子电离光电子谱特性

应用微扰理论和数值计算方法,研究了调频光场作用下激发与电离模型中双光子电离光电子谱的相干特性.分析了调频光场的调制振幅、调制频率以及初相位对双光子电离光电子谱的影响.结果表明,调制振幅、调制频率以及初相位对双光子电离光电子谱有调制作用.选取合适的参量,可以实现对双光子电离光电子谱的量子控制.这一相干量子控制的机理是强场作用下激发态的粒子在两个缀饰态之间的选择性布局所致.     

多模奇与偶相干态光场可分辨性的证明

构造了一般形式的多模相干态光场，并由一般形式的多模相干态光场及其相反态光场构造出一般形式的多模奇相干态光场和多模偶相干态光场；运用L．Knoell等人提出的两个量子态之间的距离函数，从理论上严格证明了多模奇相干态光场与多模偶相干态光场是完全可以分辨的量子态光场．     

混合态二能级原子双光子过程中辐射场的压缩效应

该文采用时间演化算符方法和数值计算,研究了相干光场与混合态二能级原子相互作用双光子过程中辐射场的压缩效应．结果表明：原子初始所处的混合态对辐射场的压缩性质影响较大,压缩只出现在初始布居几率紧靠激发态和基态的非常有限的范围内．     

K模辅射场与二能级原子作用系统中原子的偶极压缩

利用J-C模型,在旋波近似下,给出了K模相干光场与二能级原子相互作用系统中系统态矢的演化。利用数值计算方法研究了三模相干光场与二能级原子相互作用系统中原子的偶极压缩效应,讨论了初始光场强度和光场相位对原子的偶极压缩效应的影响。结果表明:当初始光场较强时,原子只在演化的初期呈现短暂的间隙性压缩效应,光场相位决定原子的压缩方向,而光场强度变化对原子的偶极压缩效应影响很小。     

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.      

利用V型三能级原子与相干态腔场的拉曼相互作用来传送三比特的未知原子态

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。本文提出了一种用一个三原子和相干态腔场的纠缠态作为量子信道,隐形传送三比特的未知原子态的方案。     

利用Raman型的Jaynes-Cummings模型传送原子态

提出了一种利用V型三能级原子与相干态腔的Raman相互作用来传送原子态的方案。     

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。     

Coherent control of optical information with matter wave dynamics

In recent years, significant progress has been achieved in manipulating matter with light, and light with matter. Resonant laser fields interacting with cold, dense atom clouds provide a particularly rich system. Such light fields interact strongly with the internal electrons of the atoms, and couple directly to external atomic motion through recoil momenta imparted when photons are absorbed and emitted. Ultraslow light propagation in Bose-Einstein condensates represents an extreme example of resonant light manipulation using cold atoms. Here we demonstrate that a slow light pulse can be stopped and stored in one Bose-Einstein condensate and subsequently revived from a totally different condensate, 160 mum away; information is transferred through conversion of the optical pulse into a travelling matter wave. In the presence of an optical coupling field, a probe laser pulse is first injected into one of the condensates where it is spatially compressed to a length much shorter than the coherent extent of the condensate. The coupling field is then turned off, leaving the atoms in the first condensate in quantum superposition states that comprise a stationary component and a recoiling component in a different internal state. The amplitude and phase of the spatially localized light pulse are imprinted on the recoiling part of the wavefunction, which moves towards the second condensate. When this 'messenger' atom pulse is embedded in the second condensate, the system is re-illuminated with the coupling laser. The probe light is driven back on and the messenger pulse is coherently added to the matter field of the second condensate by way of slow-light-mediated atomic matter-wave amplification. The revived light pulse records the relative amplitude and phase between the recoiling atomic imprint and the revival condensate. Our results provide a dramatic demonstration of coherent optical information processing with matter wave dynamics. Such quantum control may find application in quantum information processing and wavefunction sculpting.     

Attosecond control of electronic processes by intense light fields

The amplitude and frequency of laser light can be routinely measured and controlled on a femtosecond (10(-15) s) timescale. However, in pulses comprising just a few wave cycles, the amplitude envelope and carrier frequency are not sufficient to characterize and control laser radiation, because evolution of the light field is also influenced by a shift of the carrier wave with respect to the pulse peak. This so-called carrier-envelope phase has been predicted and observed to affect strong-field phenomena, but random shot-to-shot shifts have prevented the reproducible guiding of atomic processes using the electric field of light. Here we report the generation of intense, few-cycle laser pulses with a stable carrier envelope phase that permit the triggering and steering of microscopic motion with an ultimate precision limited only by quantum mechanical uncertainty. Using these reproducible light waveforms, we create light-induced atomic currents in ionized matter; the motion of the electronic wave packets can be controlled on timescales shorter than 250 attoseconds (250 x 10(-18) s). This enables us to control the attosecond temporal structure of coherent soft X-ray emission produced by the atomic currents--these X-ray photons provide a sensitive and intuitive tool for determining the carrier-envelope phase.     

弱相干场耦合腔系统中原子偶极压缩

考虑将3个全同的二能级原子分别囚禁在3个耦合腔中,并且腔场处于弱相干态的情况。利用数值计算方法研究了原子的偶极压缩效应,讨论了腔场间的耦合系数和腔场的强度对原子偶极压缩的影响。研究结果表明:随腔场间耦合增强,压缩效应减弱。另一方面,随弱相干光场强度的加强,原子的偶极压缩效应增强。     

Buck－Sukumar模型中原子的量子相干对光场压缩的影响

本文研究了Ｂｕｃｋ－Ｓｕｋｕｍａｒ模型中原子的量子相干对光场压缩的影响，结果表明：原子能级间的量子干涉减弱了光场的压缩效应。     

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.