单模激光场与N个原子相互作用理论

本文用玻色算符的三维型哈密顿量描述单模激光场与Ｎ个两能级原子的相互作用。在原子系统处于低能态、光子数很大的初始条件下得到了作用系统的动力学变化规律。     

激光场与两能级原子相互作用的全量子理论分析

本文用全量子理论研究激光场与两个原子的相互作用。在不同的初始条件下,得到了光子数和原子状态各自随时间的变化关系。光子数很大时,全量子理论结果与半经典理论结果是一致的。     

单原子微波激射器证实普朗克理论

在马克斯*普朗克用量子学说解释热辐射体中的光谱改变近一世纪以后，马克斯*普朗克量子光学研究所和慕尼黑大学的研究组已用实验证明了该理论。研究人员产生仅能用量子物理描述具有固定光子数的辐射场。 该组用297 nm倍频染料激光激发铷原子，原子通过一个原子微波激射器的超导谐振腔，在腔中发射和再吸收光子。研究人员测量了原子离开谐振腔时的状态，将内部的场降低至纯数字态，发现他们能将光子幽禁达0.2 s。     

多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用的量子纠缠

利用全量子理论,研究了多光子Tavis-Cummings模型中运动原子与二项式光场相互作用系统的量子纠缠特性,讨论了不同初始状态下的二项式光场系数和原子运动速度对纠缠特性的影响.结果表明：二项式光场系数不影响场熵演化的周期性,但影响场熵峰值大小.随着原子跃迁光子数的增多,场熵演化的周期性和消纠缠现象逐渐消失.原子运动的速度影响场熵的演化周期,且影响场熵峰值的大小,而原子跃迁光子数的增大,会消弱原子运动速度对场熵演化的影响.当光场处于中间态,原子运动速度较低,且原子跃迁光子数较大时,光场与原子可以长久地处于量子纠缠态.     

弱克尔介质好腔中纠缠相干态光场驱动下的贝尔态原子系统的保真度

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了含弱克尔介质好腔中的Bell态原子与纠缠相干态光场相互作用系统的保真度。结果表明,对于理想腔,若原子初始时刻处于相干保持态,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度始终等于1,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度单调衰减,但克尔介质越弱系统保真度越接近1;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,腔场初态的平均光子数很小,系统保真度在0～1之间作周期性振荡,随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。对于好腔,若原子初始时刻处于相干保持态,系统保真度呈指数单调衰减;若原子初始时刻处于其余Bell态之一,系统保真度呈指数振荡衰减,且随着腔场初态的平均光子数的增加,系统保真度的振荡频率增大,振幅减小。     

缀饰态表象下驱动原子和场相互作用系统的纠缠和熵压缩调控

运用线性熵和熵压缩理论,研究了缀饰态表象下驱动两能级原子和场相互作用系统的纠缠和原子熵压缩随时间的演化特性,讨论了数态光子数、原子与经典驱动场的耦合系数以及原子跃迁频率与经典驱动场频率失谐量对纠缠和熵压缩的影响。结果表明原子线性熵和熵压缩随时间的演化呈现周期性规律,线性熵的最大值随着数态光子数,原子与经典驱动场的耦合系数以及失谐量的增大而增大,并且通过调节原子与经典驱动场的耦合系数以及失谐量可以产生压缩度大、压缩时间长的原子熵压缩态,理论上提供了一种调控纠缠和熵压缩的方式。     

克尔媒质中耦合三能级T-C模型中原子信息熵的性质

利用全量子理论,讨论了克尔媒质中耦合V型三能级原子与相干态光场相互作用过程中原子信息熵的演化特性。数值计算结果表明,原子信息熵的演化特性对系统初始时刻场平均光子数的大小很敏感。初始时刻场的平均光子数比较大时,原子信息熵的演化会出现明显的周期性崩塌和回复现象。初态中原子激发态概率幅、原子间耦合强度、失谐量与克尔系数等系统...     

双原子非简并拉曼过程中原子与腔场的动力学

本文研究两原子与双模量子腔场的拉曼相互作用，分析原子反转度和腔场平均光子数的时间演化，考究腔场初态，初场强度以及原子间偶极相互作用的影响，并与单原子情况进行了比较，得到了一些新的有意义的结果。     

双原子非简并拉曼过程中原子与腔场的动力学

本文研究两原子与双模量子腔场的拉曼相互作用，分析原子反转度和腔场平均光子数的时间演化，考察腔场初态、初场强度以及原子间偶极相互作用的影响，并与单原子情况进行了比较，得到了一些新的有意义的结果。     

相干泵浦双光子激光的光子数起伏

本文采用朗之万量子理论和激光场的准线性表示计算相干泵浦双光子激光的光子数起伏。结果表明,具有双光子损耗机制且在近阈运行时,双光子激光不存在光子数压缩态。     

Schroedinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性

研究了初始处于Schroedinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性。通过数值计算，讨论了光场强度和相干态相位角对体系中的双原子偶极压缩和光场压缩的影响。结果表明：在弱场情况下，不存在偶相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩，但存在奇相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩。在相同的条件下，不存在偶相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩，存在奇相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩。在强场情况下，三种不同的光场分别与纠缠态原子相互作用，两种压缩现象均不存在。     

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。     

玻色-爱因斯坦凝聚原子与Schr?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Schr?dinger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 (|a|=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。     

耦合二能级双原子与压缩光场相互作用平均光子数的演化

采用相互作用绘景,利用全量子化方法研究了压缩相干态光场与两个耦合二能级原子相互作用过程中,光子统计演化的规律;讨论了光场的压缩因子γ,相干振幅分量模平方|α|2、原子-场的耦合系数λ和原子间的耦合系数g对受激辐射场的平均光子数〈n(t)〉的影响,并揭示了它们之间的联系.     

Resonance fluorescence spectra of two driven two-level atoms

A theoretical analysis is developed for the spectrum of the light scattered by two two-level atoms driven near resonance by an external coherent electromagnetic field. The atoms are assumed to relax to equilibrium with the driving field as a result of radiation damping. The explicit dependence of the coherent dipole-dipole interactions on the distance between the two atoms is taken into account. For the case of two two-level atoms with a fixed distance smaller than a wavelength, an analytical result for the resonance fluorescence line shape is obtained, and the result is compared to previous work     

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。     

用腔场QED技术隐形传送未知原子态

提出一种方案用于隐形传送未知原子态,方案基于两个耦合双能级原子与一个单模腔场的非共振相互作用。方案要求腔场处于相干态,这使得方案容易实现。原子与相干腔场相互作用以后,腔场仍然处于相干态,通过探测原子的状态,即可将一个未知原子态隐形传送。方案也可以用于隐形传送未知原子纠缠态。     

Schrdinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性

研究了初始处于Schrodinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的压缩特性。通过数值计算,讨论了光场强度和相干态相位角对体系中的双原子偶极压缩和光场压缩的影响。结果表明:在弱场情况下,不存在偶相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩,但存在奇相干态与纠缠态原子相互作用的光场振幅压缩。在相同的条件下,不存在偶相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩,存在奇相干态和Yurke-Stoler相干态与纠缠态原子相互作用的原子偶极压缩。在强场情况下,三种不同的光场分别与纠缠态原子相互作用,两种压缩现象均不存在。     

非简并双光子Tavis—Cummings模型中量子态保真度及原子间关联

运用全量子理论研究了双模真空光场作用下的非简并双光子T－C模型体系中量子态保真度和原子间关联特性,讨论了不同的原子初态条件下,原子间偶极相互作用对体系中的量子态保真度和原子间关联的影响,结果表明：初始各自处在激发态的无关联的两原子在双模真空光场和原子间的偶极相互作用下呈现关联特性;初始各自处的基态的无关联的两原子在相互作用下无关联,并且系统、光场和原子三者的最子态在演化过程中不失真。