三能级原子振幅退相干的Bang-Bang动力学控制

采用量子Bang-Bang控制技术对三能级原子系统的振幅退相干动力学解耦进行了研究. 分别给出了3种不同的能级结构下满足解耦条件的Bang-Bang控制群和这些控制群的具体的脉冲序列.     

利用压缩光场控制量子动力学模型的退相干

本文利用压缩算符的性质及相干态的性质,推导了一个量子动力学模型的退相干因子,并且实现了宏观极限下的退相干,随后,我们发现这种系统仪器的耦合对退相干有显剧的影响.     

宏观极限下的量子动力学模型的退相干

本文利用位移算符的性质以及相干态的性质很方便地推导了量子动力学模型的相干项.同时推导出约化密度矩阵的非对角元为两个相干态的内积.最后,我们在两个特殊情况下实现了宏观极限下的退相干.     

耗散腔中两二能级原子的量子退相干

在能量耗散腔中,原子用泡利算符描述,光场用相干态描述,运用密度矩阵理论,得到了两二能级原子密度矩阵元的演化规律及退相干因子.分析与单模辐射场作用过程中原子态的量子相干性.结果表明: 原子态的量子相干性的演化特性取决于原子-场耦合常数、光场的平均光子数和衰变系数.     

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。     

Ξ型三能级原子的偶极振幅平方压缩

研究了与双模纠缠相干光场作用的Ξ型三能级原子的偶极振幅平方压缩效应,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、平均光子数以及光场与原子的耦合常数对原子的偶极振幅平方压缩的影响;结果表明,此压缩效应与双模纠缠光场的纠缠程度、失谐量、平均光子数、光场与原子的耦合常数和原子初态相关联.     

激发相干态与级联三能级原子的量子信息保真度

讨论了激发相干态光场与级联三能级原子相互作用时原子、光场和整个系统的量子信息保真度的时间演化过程。研究了光场参数和失谐量对保真度的影响。结果表明,光场参数和失谐量对保真度的振荡频率和振荡周期有明显影响,而对保真度的平均值影响甚微。     

■型三能级原子的偶极振幅平方压缩

研究了与双模纠缠相干光场作用的Ξ型三能级原子的偶极振幅平方压缩效应,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、平均光子数以及光场与原子的耦合常数对原子的偶极振幅平方压缩的影响;结果表明,此压缩效应与双模纠缠光场的纠缠程度、失谐量、平均光子数、光场与原子的耦合常数和原子初态相关联。     

自发辐射诱导原子质心运动退相干的理论研究

研究单个二能级原子与真空电磁场的相互作用,给出了总系统的薛定谔方程的解析波函数,并分析得出原子质心运动的约化密度矩阵。结果表明原子内部电子态与真空场的相互作用会诱导原子的质心运动与原子的内部电子态发生纠缠,从而会导致原子的质心运动发生量子退相干。文中还给出了退相干因子的解析表达式,并通过图形演示了原子质心运动退相干的动力学演化情况,以及与原子的空间尺度和原子-场耦合强度的相关性。     

双模SU(1,1)相干态场与级联三能级单原子相互作用的动力学的性质

本文研究了关联双模ＳＵ（１，１）相干态场与中间能级偏调的级联三能级单原子的相互作用对原子动力学行为的影响及双模场的量子统计性质随时间的演化，证明了与级联三能级原子的作用下，随时间演化，场交替呈现关联和反关联特性。     

三能级原子与光场的动力学演化特性

运用全量子理论的方法分析了三能级原子与光场相互作用系统,并基于波函数研究了同一耦合强度下不同量子态的动力学演化特性,进一步探讨了同一量子态不同耦合强度对系统动力学演化特性的影响.在同一耦合强度下,原子在|b₁>态的布居值随着时间的增加呈现出先减小后增大的趋势,原子处于|b₂>态与|b₃>态的布居值随着时间的延长呈现出先增大后减小的趋势;|b₂>态所对应的布居值在同一个周期内产生3个峰,|b₃>态所对应的布居值在同一个周期内产生2个峰,且在第1个峰值之后还产生了1个低谷;不同量子态的布居值均随着时间的推移呈现出周期性振荡规律.在同一量子态下,随着耦合系数的增大,光场与原子间量子态的动力学演化振荡特性逐渐增强,系统动力学演化图形始终随着时间的增加而保持周期变化.     

基于Bang-Bang控制的智能开关预测控制算法

为解决Bang-Bang控制原理具体应用中存在的如何纳入状态变量的附加约束条件、开关曲线的求取和最优轨线的确立等复杂问题,提出了一种智能开关预测控制方法．该方法根据离散卷积定理提炼出一组新的控制信号集,然后设计新的切换方程和减速规律,并在开关控制框架下,实施有闽值信号制约的最小拍增量控制．本文所提出的方法全面改善了预测控制的策略和算法,使控制系统动态性能良好,过渡过程时间小于理想开关控制过渡过程,且单调衰减,原理上稳态无静差,系统反应时间短,定位精度高,对输出扰动具有一定的鲁棒性,而且适用范围更加广泛．仿真结果表明了该控制算法的有效性．     

退相干和量子力学的诠释

近二十年来,针对量子力学围绕其概念基础产生的哲学争议,产生了不同于“哥本哈根诠释”和“正统”解释的可供选择的解诠方案。在解决测量问题上,退相干单独不能解决测量问题,但是退相干把环境相互作用包括进来不仅提出了新的观念问题,而且暗示了基本问题的解决方案。     

阶梯型三能级原子中自发诱导相干对无反转激光的效应

主要对阶梯型三能级原子系统中无反转激光的产生作系统的理论分析。从光场与原子介质相互作用哈密顿量的表达式出发,得到存在自发诱导相干的阶梯型三能级原子系统在与探测、驱动光场近共振的相互作用,及与非相干泵浦场作用下的密度矩阵方程。由无反转激光产生的条件,判断自发辐射诱导相干以及非相干泵浦对其产生的影响。在稳态条件下,通过数值模拟对所得的图形进行理论的分析和讨论得出SGC会削弱LWI产生,而非相干泵浦能增强LWI效应的结论。     

Stern—Gerlacn实验中蕴含的动力学量子退相干问题

Ｓｔｅｒｎ－Ｇｅｒｌａｃｈ实验可以理解为自由粒子空间分布测量其自旋状态的量子测量过程,其中波包塌缩或量子退相干可以描述为空间和自旋自由度相互作用所的动力学演化。通过精确可解模型的解析解可以证明。在ＳＧ实验中,相干性随时间衰变的过程不再服从线性ｅ指数衰减规律。     

高 Q kerr 介质腔中相干态场与级联三能级原子相互作用过程中原子和光场的性质

本文研究了一个位于高Ｑｋｅｒ介质腔中的级联三能级原子与相干态场相互作用系统中，ｋｅｒ效应对原子动力学行为和光子反聚束效应的影响。     

高Qkerr介质腔中对相干态场与∧型三能级原子相互作用过程中原子与场的动力学特征

本文针对一位于高Ｑｋｅｒ介质腔中的∧型三能级原子与对相干态场相互作用系统，研究了ｋｅｒ介质对原子动力学行为与两模场间的相关性以及Ｃａｕｃｈｙ－Ｓｃｈｗａｒｔｚ不等式的影响。     

Bang-Bang和PID结合控制在智能车调速系统中的应用

将Bang-Bang和PID结合控制应用于智能车调速系统中,有效地提高了系统的动态响应速度,同时PID控制也能在一定程度上消除Bang-Bang控制在调速中的抖动,实验证明调速效果良好。     

纠缠态在退相干下的演化

爱因斯坦和玻尔关于量子力学诠释的争论中提出了粒子具有纠缠性问题[1].虽然由于局域性方面存在问题,爱因斯坦的观点没有被广泛接受.但粒子的纠缠性已经在光子的隐形传态实验中得到了证实,并已经在量子信息中得到了广泛的应用[2-3]. 本文首次应用核磁共振(NMR)实验着重讨论粒子间的纠缠性和相干性的关系. 实验中,以13C标记氯仿为样品,D6-丙酮为溶剂,13C和1H核分别为A,B 2个量子位.实验数据由德国布鲁克公司生产的Avance DRX500核磁共振仪获得.整个实验在控温条件(22℃)下进行.两核的共振频率分别为νA=125.76MHz和νB=500.13MHz,耦合常数J=215Hz.     

汽车坡起中EPB的Bang-Bang控制研究

针对车辆坡道起步问题,提出了基于Bang-Bang控制的气压式EPB控制策略.分析了坡道起步过程中的受力变化以及气压式EPB工作原理,研究了电磁阀的工作特性,提出了EPB电磁阀的脉宽调制（PWM）和脉频调制（PFM）的结合控制方式.研究了坡道起步过程中驱动力矩与制动力之间的对应关系,提出了坡道起步需求气压理想控制目标,采用Bang-Bang控制算法作为系统控制策略核心算法控制EPB电磁阀.在试验车上进行了坡道起步试验,起步平稳无溜车,控制效果良好,证明了控制策略的可行性.