与级联三能级原子相互作用的二项式光场的量子特性

运用全量子理论并借助于数值计算方法,研究了与级联三能级原子相互作用的二项式光场的反聚束效应和压缩效应等量子特性,讨论了光场的初始参量对光场量子特性的影响.结果为:当初始光场处于相干态时,光场的反聚束效应间断出现,光场存在较短时间的压缩效应;当初始光场处于中间态时,光场呈现出持续的反聚束效应,其压缩效应的深度和持续时间增加;当初始光场过渡到数态时,光场仍然呈现出持续的反聚束效应,但压缩效应明显减弱直到消失.结果表明:在与原子相互作用过程中,二项式光场展现出显著的非经典性质.     

双光子Jaynes-Cummings模型中光场的熵压缩

研究传统的光场压缩效应一般从海森伯(Heisenberg)测不准关系出发,应用均方根(RMS)偏差量度光场的量子涨落.由于均方根偏差只涉及光场密度矩阵的二阶统计矩,在许多情况下,这种物理量不能精确量度光场的量子涨落.海森伯测不准关系是熵测不准关系的一个特例,可用熵量度光场正交分量的量子涨落.依据熵测不准关系,建立了光场熵压缩的概念.研究了双光子杰内斯-卡明(Jaynes-Cummings(J-C))模型中光场的熵压缩规律.对比发现,熵指数δxf(t)比均方根偏差△xf(t)更敏感于光场的压缩效应,是量度光场的压缩效应的高灵敏度物理量.     

依赖强度耦合的Tavis—Cummings模型中原子行为的量子特性

本文研究了依赖强耦合的Ｔ－Ｃ模型中，初始光场为压缩光场的情况下原子的动力学行为和压缩效应。讨论了压缩光场的参量对原子能级布居数反转和原子偶级压缩的影响，并论证了初始压缩光场量的选择对控制原子行为量子涨落的重要作用。     

依赖强度耦合的Tavis－Cummings模型中原子行为的量子特性

本文研究了依赖强耦合的Ｔ－Ｃ模型中，初始光场为压缩光场的情况下原子的动力学行为和压缩效应．讨论了压缩光场的参量对原子能级布居数反转和原子偶级压缩的影响，并论证了初始压缩光场量的选择对控制原子行为量子涨落的重要作用．     

Kerr效应对耦合双原子与压缩真空场Raman相互作用系统中光场量子特性的影响

研究了存在Kerr介质时，耦合双原子与单模压缩真空场Raman相互作用系统中光场的量子特性，讨论了Kerr介质与光场的耦合强度对光场量子特性的影响。     

单模辐射场与V型三能级原子依赖强度耦合系统光场的量子特性

利用全量子理论，研究了单模光场与V型三能级原子依赖强度耦合系统的非共振相互作用系统中光场的二阶相干性质和光场压缩性质。分别讨论了初始光场的平均光子数和失谐量对光场量子特性的影响。     

单模辐射场与Ⅴ型三能级原子依赖强度耦合系统光场的量子特性

利用全量子理论,研究了单模光场与Ⅴ型三能级原子依赖强度耦合系统的非共振相互作用系统中光场的二阶相干性质和光场压缩性质.分别讨论了初始光场的平均光子数和失谐量对光场量子特性的影响.     

二项式光场与二能级原子BEC相互作用系统中原子激光的量子性质

研究了二项式光场与二能级原子玻色--爱因斯坦凝聚（BEC）相互作用系统产生的原子激光的量子相关性质、压缩效应和振幅平方压缩效应。应用全量子理论,通过求解系统的海森堡方程,重点讨论了光场相关参数和原子相关参数对压缩深度、压缩频率的影响。结果表明,单模原子激光二阶相干度不随时间变化,原子激光具有周期性的压缩效应和振幅平方压缩效应,最大压缩深度由二项式光场相关参数决定,压缩频率依赖于原子与光场耦合系数,简要讨论了压缩效应和振幅平方压缩效应之间的区别和联系。     

与Λ型原子互作用的二项式光场的量子特性

运用全量子理论,研究了∧型三能级原子与二项式光场相互作用过程中光场的量子特性;讨论了∧型三能级原子初始状态和二项式光场系数对光场压缩和二阶相干度特性的影响.在选择较小的原子失谐量γ和二项式光场系数η时,光场表现为光子聚束效应和反聚束效应交替出现,若上述参量较大时,光场呈现完全的反聚束效应;适当选取△和η,在一定时域内耦合系统光场的X<,1分量将呈现出压缩效应.表明二项式光场与∧型三能级原子作用时,光场在一定条件下将处于压缩态,且可呈现出持续的反聚束特性.     

压缩真空场与耦合双原子Raman 相互作用系统中原子和光场的压缩性质

定义了双原子偶极矩的差压缩,利用全量子理论研究了单模压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统中原子偶极矩差压缩和光场振幅平方压缩的时间演化特性,并通过数值计算讨论了光场的初始压缩参数、原子初态以及原子间偶极－偶极相互作用强度对原子和光场压缩特性的影响。     

双模压缩相干态光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中原子激光的压缩效应

应用全量子理论,通过求解系统的海森堡方程,研究了双模压缩相干态光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统中原子激光的压缩效应,讨论了原子-光场耦合系数,原子间相互作用强度对压缩频率、压缩深度的影响。结果表明,原子激光两个正交分量周期性地被压缩,压缩持续时间依赖于原子-光场耦合系数和原子间相互作用强度;最大压缩深度依赖于原子间相互作用强度和光场初始压缩因子。     

广义克尔介质对双模压缩真空场与原子相互作用系统中光场压缩特性的影响

运用全量子理论，研究了存在广义克尔介质时，双模压缩真空场与二能级原子相互作用系统中光场的压缩性质，着重讨论了介质与辐射场的耦合强度以及广义克尔介质的非线性阶数m对光场压缩特性的影响。     

压缩态纠缠与连续变量纠缠交换

首先简单描述了压缩态与纠缠态光场的概念和物理特性以及它们在量子测量与量子信息中的可能应用。随后介绍了近期完成的连续变量纠缠交换实验研究。最后对新研制的非经典光场产生系统作了扼要介绍。     

与两个非等同的二能级原子相互作用的SU（1,1）相干态场的非经典 …

本文运用全量子理论研究了双模ＳＵ（１,１）相干态场与两个非等同的二能级原子相互作用问题。在求得系统的态矢后,用数值方法研究此过程中光场的二阶压缩和量子统计性质,并讨论了原子－光场的非等同耦合的影响。     

与两个非等同的二能级原子相互作用的SU(1,1)相干态场的非经典性质

本文运用全量子理论研究了双模SU(1,1)相干态场与两个非等同的二能级原子相互作用问题.在求得系统的态矢后,用数值方法研究此过程中光场的二阶压缩和量子统计性质,并讨论了原子-光场的非等同耦合的影响.     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr(o)dinger猫态相互作用系统中的压缩特性

利用全量子理论,研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schrodinger猫态相互作用系统中,光场和原子激光的压缩特性.结果表明;在系统中,偶相干态、奇相态分别与玻色-爱因斯坦凝聚原子相互作用,偶相干态、奇相态光场和原子激光均不呈现压缩效应.而Yurke-Stoler相干态光场和原子激光呈现压缩效应.在强场(|α|=1)情况下,三种不同光场的两种压缩现象均不产生.光场和原子激光的压缩特性主要受初始光强和耦合常数的影响.     

Jaynes-Cummings模型中双模压缩真空初态场的非经典性质

本文运用全量子理论研究了Jaynes-Cummings(J-C)模型中初态为双模压缩真空态时光场的二阶压缩、二阶相干性,着重讨论了压缩参数对光场非经典性质的影响。     

6.5dB(78%)振幅压缩态的观察

量子噪声低于标准量子极限(SQL)的非经典光场(包括压缩态、非经典相关态和振幅压缩态等)对光通信和引力波测量等领域有很重要的潜在应用价值。振幅压缩态具有低于标准量子极限的振幅噪声,常称为亚泊松分布光场。 我们采用电流负反馈半导体激光器来产生和观察振幅压缩态。半导体激光器(Sharp LT015MP)直流驱动电流为60mA,单模(λ=830nm)输出功率约为10mW,微分量子效率为0.8～1.2。输出激光的量子噪声用双通道平衡检测法测量(Balanced detection),它包括:分束镜、两个量子效率为0.85～0.9的PIN光电二     

原子与双模腔相互作用系统中光场的量子特性

研究双模间存在耦合情况下,二能级原子与双模腔场相互作用系统中光场的压缩效应、反聚束效应和亚泊松分布等量子特性。通过对两模间耦合系数取不同值时Mandel Q函数演化曲线的比较,讨论了两模间耦合系数对光子统计分布的影响。研究结果表明,光场呈现出反聚束效应和亚泊松分布,以及两模间呈现反关联等量子特性,但光场不呈现压缩效应;另一方面,随两模间耦合系数的增大,光场的亚泊松分布效应减弱。     

任意多入的量子博弈

量子博弈是量子信息学最近兴起的又一分支.杜江峰等在研究连续变量量子博弈中,利用了双模压缩态实现量子纠缠并产生优于经典的结果.我们在此基础上对于有任意多个参与者并且策略为连续的量子博弈做了研究.通过利用一多模光场,该光场是由各个光模之间两两互相纠缠形成的.利用这个方案上述结论可以推广至任意多个参与者.并且,随着纠缠度的增加他们的总收益也增加,当每一对双模光场达到最大纠缠时,他们的总收益亦将最大.