原子与耦合腔相互作用系统中光场的量子特性

研究了耦合腔A和B中各囚禁一个二能级原子的情况,给出了总激发数为2时系统态矢的演化。采用数值计算方法研究了腔场的反聚束效应和亚泊松分布等量子特性的演化规律。讨论了原子的选择性测量和腔场间的耦合强度变化对腔场量子特性的影响。研究结果表明:腔场的反聚束效应和亚泊松分布随腔场间耦合系数变化存在非线性关系。另一方面,采用选择原子测量方法可增强腔场A的亚泊松分布的性质。     

薛定谔猫态光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用系统的保真度

利用全量子理论,研究了薛定谔猫态光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用系统的保真度.分别讨论了初始光强、原子运动速度、跃迁光子数以及薛定谔猫态中两宏观相干态的相位角等物理参量对系统保真度的影响.结果表明:随着初始光强的增大,量子态保真效果越来越差;当初始光强增大到一定程度时,偶相干态和奇相干态的保真度与时间演化特性相同;当跃迁光子数为奇数时,原子运动速度的增大使量子态保真效果更好.     

单模奇相干态光场与耦合双能级原子相互作用系统的量子场熵演化特性

应用全量子理论,研究了单模奇相干态光场与耦合双能级原子相互作用系统的量子场熵演化特性.通过数值计算,分析了光场初始为单模奇相干态且耦合双能级原子分别处于两种不同EPR(Einstein Poclolsky Rosen)态时光场的平均光子数n0、场与原子间相互作用耦合强度g以及原子与原子间偶极相互作用的耦合强度ga对光场量子场熵演化特性的影响.结果表明,量子场熵随时间的演化与原子的初始状态有关;在初始强场(n0 1)条件下,光场与原子纠缠与退纠缠呈现一定的周期性,且存在量子干涉现象;随着g的增大,量子场熵不规则振荡周期逐渐减小;当ga为定值时,量子场熵的时间演化呈现崩坍与回复现象.     

相干态光场与耦合双原子系统中光子的统计性质

采用全量子理论和数值计算方法求解了旋波近似下相干态光场与耦合双原子相互作用的系统波函数,分析了原子的初始状态和原子间偶极偶极相互作用Ω对光子统计性质的影响.数值计算结果显示:原子间偶极偶极相互作用Ω对光子的超泊松分布效应无明显影响,但崩塌-回复周期却随Ω的增大而减小,近似成反比关系;系统初始状态对光子的超泊松分布效应有明显影响,而对崩塌回复周期无影响.     

Kerr介质中耦合双原子与压缩相干态光场相互作用的光子统计演化

在相互作用绘景中,采用全量子化理论,研究了充满Kerr介质的高Q腔中两个耦合二能级原子与压缩相干态光场相互作用系统的光子统计演化规律;讨论了Kerr介质、光场相干振辐分量和压缩参量以及原子间耦合系数对系统平均光子数演化规律的影响。     

原子与双光场耦合系统量子信息保真度研究

讨论了在相位阻尼作用下，一个二能级原子与两个不同光场相互作用时系统的量子信息保真度随时间演化的过程，并对一个任意纯态量子比特通过光场与二能级原子耦合系统进行量子传输的保真度进行了研究，分析了系统作为传输信道对信息的支持程度（即系统的传真度）；着重讨论了相位阻尼和失谐对量子传输保真度的影响，并且获得了通过该信道进行传输的最大保真度。     

相干光场与双原子相互作用系统的动力学特性

在大失谐条件下,运用密度算符间距研究了一位于相位损耗腔中两个二能级原子与相干光场相互作用系统中原子、光场及系统各量子态随时间的演化规律.讨论了光场的平均光子数和相位损耗对该系统动力学行为的影响.结果表明,相位损耗对光场和系统的密度算符间距均会发生明显影响,但原子的量子态不受损耗的影响.     

运动原子与薛定谔猫态光场相互作用系统中的量子纠缠

利用代数动力学方法,在多光子跃迁过程的J-C模型中,研究运动原子与薛定谔猫态相互作用系统中的纠缠特性,讨论了原子初始处于基态的几率、原子运动速度、跃迁光子数、初始光场强度、失谐量以及薛定谔猫态中两宏观相干态的相位角等物理参量,对系统纠缠度的影响.数值计算表明,跃迁光子数的奇偶值对系统的纠缠特性有很大影响,跃迁光子数为奇数时,失谐量的变化使系统出现退纠缠现象,原子运动速度的增大使系统纠缠度的变化频率增大,纠缠度减小;跃迁光子数为偶数,原子初始处于基态的几率大于激发态的几率时,系统也会出现退纠缠现象,但原子的运动速度对系统的纠缠特性不产生影响.     

Fock态腔场与Bell态原子相互作用过程中光场的量子特性

采用时间演化算符和数值计算方法,研究了Fock态腔场与2个全同二能级Bell态原子在偶极共振相互作用过程中光场二阶相干和光场压缩的时间演化特性。结果表明:当2个原子初始处于不同的Bell态时,系统光场二阶相干和光场压缩的时间演化特性不同,根据这些特征,可以部分甄别双原子Bell态。     

与Λ型三能级原子相互作用的Number-phase态光场的量子特性

运用全量子理论,讨论了Number-phase态光场和Λ型三能级原子相互作用时,其初始状态及某些参数对光场压缩及光子反聚束效应的影响.若原子相对失谐量r取值较小,则光场中光子聚束与反聚束效应更迭出现,随着r逐渐增大,两效应呈现时间域逐渐趋同,且呈现出一定的类周期性;光场参数ξ较小时,光场中两效应同样交替出现,若选择较大光场参数ξ,光场表现出不间断的类周期性震荡反聚束效应;选取一定的r与ξ的值,在演化初期一定时间范围内,系统光场的X_1分量呈现出压缩效应.由此可知,Λ型三能级原子与Number-phase态光场互相作用时,光场可表现出不间断的反聚束效应,且在一定的条件下可处于压缩态.     

NCS光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用系统的粒子布局数反转

利用全量子理论,研究NCS(the number-chaotic state)态光场与多光子跃迁运动二能级原子相互作用过程中的粒子布局数反转问题.分析了原子初态、场模结构参数、热平均光子数、数态光子数、跃迁光子数等参量对系统粒子布局数反转的影响,结果表明:由于原子的运动,使粒子布局数反转表现出不同的周期振荡规律;跃迁光子数取不同值时,系统粒子布局数反转呈现不同的规律.     

2个二能级原子与薛定谔猫态光场相互作用系统的量子特性

利用全量子理论,研究了薛定谔猫态光场与2个二能级原子之间的相互作用系统的粒子布局数反转、第1个原子的信息熵和线性熵随时间的演化.分别讨论了初始光强度、原子的初态以及光场的不同相干态等物理量对系统的粒子数反转、第1个原子的信息熵和线性熵的影响.结果表明:原子处于同一种初始态时,初始光强度越强崩塌-复原现象越明显,然后振荡逐渐减少直至消失,奇相干态和偶相干态的粒子布局数反转随时间演化相同;原子处于基态和激发态,初始光强度一定时,粒子数反转崩塌-复原现象的振幅比其他初态大;随着初始光强度的增加,第1个原子的线性熵随时间推移振荡的幅度和周期都逐渐变大.     

多光子跃迁下Glauber-Lanchs态与运动二能级原子相互作用系统的粒子布局数反转

利用全量子理论,研究了多光子跃迁下Glauber-Lanchs态光场与运动二能级原子相互作用系统的粒子布局数反转.讨论了原子的初始状态、热平均光子数、场模结构参数、相干平均光子数、跃迁光子数对系统粒子布局数反转的影响.结果表明:场模结构参数影响系统粒子布局数反转的振荡周期及振幅大小;原子初始状态、热平均光子数影响粒子布局数反转的振荡幅度;相干平均光子数及跃迁光子数选取不同,系统量子态的原子布局数反转表现出不同的规律.     

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二项式光场相互作用过程中光场的量子特性. 结果表明, 光场的二阶相干性质和压缩效应与两原子体系纠缠度和二项式光场参数相关联, 选择合适的系统参数, 光场涨落可以被完全压缩.     

二能级原子与增光子相干态光场相互作用的非经典特性

通过建立二能级原子与增光子相干态光场相互作用的多光子Janes-Cumming模型,用数值模拟方法研究原子布居概率随增光子数m的变化特性,并讨论了原子偶极矩正交分量的压缩效应.计算结果表明,在增光子数m增大时(m≤2),原子布居概率随时间变化呈现周期性的塌缩与恢复,而原子偶极矩分量在增光子数m=1,2时产生压缩.     

多光子跃迁下运动二能级原子与NCS态相互作用系统中场的反聚束效应

利用全量子理论,研究了多光子跃迁下数字混沌态(the number-chaotic state),NCS光场与运动二能级原子相互作用系统光场的反聚束效应.讨论了原子的初始状态、数态光子数、热平均光子数、跃迁光子数、场模结构参数对光场反聚束效应的影响.结果表明:原子的初始状态、热平均光子数影响光场反聚束效应的振幅大小;场模结构参数影响光场反聚束效应的振荡规律与振荡周期;数态光子数及跃迁光子数选取不同,光场反聚束效应的演化曲线表现出不同的规律.     

二项式光场与二能级原子相互作用的量子特性

我们利用相干态正交化展开方法, 研究了二项式光场作用下, 非旋波Jaynes-Cummings模型(JCM)的布居数反转以及光场的反聚束效应. 讨论了参数h 和失谐量对反聚束效应的影响, 同时也讨论了强耦合情况下的反聚束效应. 研究表明: 当耦合强度较大时, 光场的二阶相干度在旋波近似与非旋波近似下有较大的区别. 在非旋波近似下, 随失谐量的增大, 光场处于聚束效应的时间先增大后减小, 最终完全呈现出反聚束效应.     

纠缠态原子与双模压缩态光场相互作用中的纠缠特性

对于处于纠缠态的2个原子与双模压缩光场的相互作用,研究了原子与光场之间以及双模光场中2模之间的纠缠性质.令2个原子中的一个留在腔外,另一个进入腔中与光场发生相互作用,发现一般情况下纠缠度随时间周期性地变化,并且周期不受腔外原子的旋转角度以及纠缠态中相位差的影响;但当光场态中的压缩参量与腔外原子的旋转角度满足一定关系时,原子与光场会一直处于解纠缠状态.     

二能级原子与位相相干态光场的相互作用及跃迁几率

运用J－C模型研究了二能级原子与位相相干态光场的相互作用，以及光场－原子体系内部状态间的跃迁几率。