基于N-A型原子系统的1→N型分束器

分析N-A型原子系统的原子极化率,结果表明即使在全共振条件下,EIT效应并不一定产生,介质对信号场的色散和吸收关系与所有场的复拉比频率有关.信号场传播方程的解析分析表明,此系统可以把一束光分成不同频率的N束光,并且其强度和相位是可控的.暗态极化子分析表明它还可以用作1→N量子分束器,产生多体纠缠态.     

在五能级三重∧型原子系综中利用暗态极化子理论制备W态(英文)

在由三个经典控制场驱动的五能级三重(?)型原子系综与三个多模量子光场相互作用的系统中,得到了该系统的极化子.利用求得的极化子结果研究了光量子态存储到原子激发态,或从原子系综中释放出光量子信息.在释放过程中,通过绝热调节控制场的Rabi频率,能得到纠缠光子态.尤其是在一定条件下,能利用该系统能制备一类W态,这类态在量子信息处理中有潜在的应用.     

双Λ型四能级原子系统的暗态极化子

我们用全量子理论分析双Λ型四能级原子系统暗态极化子基本性质，讨论了双模信号场与原子介质之望的信晕转换过程以及两个信号场之间的信息转换过程，利用双信号之间的相干性，可以设计多种形式的双模量子信息在介质中的“写入”和“读出”过程。我们还给出了双Λ型四能级原子系统存储双模纠缠态的类型。     

光纤中偏振稳定控制的实验研究

研制了一种偏振稳定系统,可以使偏振态(SOP)保持稳定输出,而且可以是任意需要的偏振态.实验中扰偏器以不同变化频率、各种相位幅度的信号变化,稳定器对其进行偏振稳定实验.对于相位幅度为π/2的扰偏信号,进行稳定的变化频率可达8 kHz.稳定耗时分析表明,有71%的时间耗在偏振控制器的响应时间上,而稳定算法及数据处理仅占总耗时的8%.     

准Λ型四能级系统选择反射光谱

运用密度矩阵理论研究了气固界面准Λ型四能级原子系统的非线性选择反射光谱.基于刘维尔方程给出了一阶近似条件下探测光场的解析式.在探测场为弱场时,分析了信号场拉比频率、失谐量和耦合场失谐量对反射光谱线型的影响.数值模拟表明:信号场参与产生的选择反射峰线宽可以利用信号场拉比频率进行调节,通过调节信号场频率失谐量,可以实现选择反射峰到透明窗口的转化,选择反射峰和透明窗口的位置可以通过耦合场失谐量实现调谐.利用三种电子跃迁路径以及缀饰态理论对所得结果进行了解释.本文结果为研究气固界面原子的量子相干和动力学过程提供理论参考.     

利用腔场与可移动镜子的作用制备两种非经典态

描述了在腔场与可移动镜子相互作用系统中,适当选择作用时间,可以制备单模腔场与镜子的纠缠态,或腔场的薛定谔猫态;通过调节腔场的长度、圆频率,以及镜子的质量、振动频率等宏观物理量,可以获得不同的量子态.     

中间态引入量子干涉的三光子共振非简并六波混频

理论研究了五能级系统中三光子共振非简并六波混频(NSWM) 由于中间能级加入耦合光场而产生的量子干涉效应. 分析了耦合光场对三光子共振NSWM信号以及频谱的影响. 研究发现, 在强耦合场作用下, NSWM的频谱出现了Autler-Townes分裂, 它反映的是两个缀饰态的能级, 量子干涉可以使NSWM信号被抑制或增强. 提出利用量子干涉对NSWM信号产生增强作用, 可以由耦合场产生的缀饰态代替原子固有能级, 成为三光子共振的中间态, 从而控制耦合场来选择三光子共振的中间态的位置.     

用弱交叉Kerr非线性实现光子极化纠缠Bell态的完全区分

基于相干态和信号位的光子数态与弱交叉Kerr非线性相互作用后,会在相干态上产生相位变化,并结合极化分束器构造了一个奇偶校验测量装置. 用零差探测器对相干态的相位变化进行测量,实现对Bell态的非破坏区分. 再利用控制非门和斜置的极化分束器对两信号位光子进行控制非操作和单光子测量,完成对四个Bell态的完全区分. 用到的弱交叉Kerr非线性增加了区分方案在实验上实现的可行性.     

用弱交叉Kerr非线性实现光子极化纠缠Bell态的完全区分

基于相干态和信号位的光子数态与弱交叉Kerr非线性相互作用后,会在相干态上产生相位变化,并结合极化分束器构造了一个奇偶校验测量装置.用零差探测器对相干态的相位变化进行测量,实现对Bell态的非破坏区分.再利用控制非门和斜置的极化分束器对两信号位光子进行控制非操作和单光子测量,完成对四个Bell态的完全区分.用到的弱交叉Kerr非线性增加了区分方案在实验上实现的可行性.     

基于量子测量的Fock态制备和自相位调制的影响

提出一种制备Fock态的新方案研究在包含有自相位调制的Kerr介质中两束光的相互作用,信号光场和探测光场初始处于相干态,经由非线性相互作用后演化成为纠缠态.若对探测光场的正交位相分量实行第一类量子测量,信号光场的光子数分布会受到调制.重复上述过程,发现信号光场最终演化成为一个纯的Fock态.这种制备Fock态的原理是基于互相位调制,而自相位调制则起着阻碍Fock态形成的作用.     

用于指导仲氢诱导核极化状态保存的己烯分子中五自旋的单重态制备和寿命研究

仲氢诱导核极化（PHIP）技术能极大地增强核磁共振（NMR）信号的灵敏度,已被应用于磁共振成像、原位化学反应监测等领域．除了不断提高不同分子极化后的灵敏度外,延长和保存高极化度状态对PHIP技术的应用也至关重要,其中将极化后的状态制备成核自旋单重态是目前被研究较多的一种方法．本文以能被PHIP技术极化的己烯分子为研究对象,通过设计优化控制脉冲,对分子中的一个五自旋体系进行操控,制备了多种核自旋单重态,结果表明：己烯分子的碳-碳双键上存在三种不同的核自旋单重态,它们的寿命均长于仲氢极化后产生的初始态的寿命,可以作为延缓极化度衰减的一种中间态;通过对比单重态的寿命与相应自旋的纵向弛豫时间发现,将极化后己烯的状态转化为纵向磁化可能也是一种保存极化度的有效方法．     

偏振态对分布式光纤泄漏检测系统的影响研究

研制了一种基于Sagnac干涉仪的直线型分布式光纤传感器,可实时进行管道泄漏检测与定位。分析和研究了该干涉仪的泄漏检测原理、泄漏源定位方法以及光偏振态对传感器性能的影响。当两束光偏振态相同时,系统具有最佳的性能;当两束光正交时,无法实现信号检测。管道泄漏的实验结果表明,该系统能较准确地确定泄漏源位置,且定位误差为0.69%。     

极化子单激发态的反向极化研究

通过对有机高分子中极化子的单激发态进行研究，发现该态在外电场下呈现反向极化特征，极化规律与双激子态类似.在强电场下，反向极化消失，极化子单激发态解离为一个单极化子和一个双极化子态. 关键词： 极化子态 激子态 反向极化     

基于量子相干控制吸收的准Λ型四能级原子局域化研究

提出了一种基于量子相干控制吸收的对准Λ型四能级原子进行二维局域化方案. 利用密度矩阵微扰理论, 得到了确定原子空间位置信息的筛选函数解析表达式. 在缀饰态表象中, 分析了在相干控制场作用下原子初始状态对原子局域的影响. 数值模拟了控制场参量对原子局域化结果的影响. 研究发现原子局域化结果与初始时刻在控制场作用下原子在下能态的布局、下能级间产生的极化密切相关; 不管探测场与耦合场是否满足电磁感应透明配置条件, 通过改变控制场中的行波场的振幅和探测场的失谐量, 均可实现高精度原子局域化, 在亚波长范围内测量到原子的概率达到100%.     

利用三粒子W态隐形传送任意三粒子W态

提出一个任意三粒子W态从发送者传送给两个接收者任意一个的量子隐形传送方案.该方案用三个三粒子W态作为量子信道,且有两种方法实现传送目的.若发送者进行三次Bell态测量,想得到所需传送三粒子W态的接收者根据发送者的Bell态测量结果和另一个接收者在计算基{|0>,|1>}下的测量结果实施适当的幺正变换操作,就可以一定概率成功地隐形传送三粒子W态;分析表明如果改变操作秩序,成功实现量子隐形传态的概率不会受到影响.同时,该方案可推广至隐形传送N(N≥4)粒子W态,这时需要用N个三粒子W态作为量子信道.发送者做N次Bell态测量,接收者根据如前所述的所有测量结果实施相应的幺正变换,即可完成对N粒子W态的隐形传送.     

轨道Feshbach共振附近类碱土金属原子的杂质态问题

近年来,碱土金属原子和类碱土金属原子体系的研究成为冷原子物理的研究热点之一.特别是最近在~(173)Yb原子中发现的轨道Feshbach共振,使得研究有强相互作用的碱土金属和类碱土金属原子系统成为可能,极大扩展了此类原子体系的研究范围.本文介绍了~(173)Yb费米气体在轨道Feshbach共振附近的杂质态问题.在此问题中,位于~3P0态的杂质原子与处于基态的背景费米海相互作用,并在费米海表面产生分子态或极化子态.本文使用试探波函数的研究方法,首先对分子态和吸引极化子态进行介绍,并重点描述了分子态与吸引极化子态间的转变.其次归纳总结了排斥极化子态的相关性质,如有效质量、衰变率等.然后考虑双费米面情况,介绍在闭通道中引入另外一个费米面对系统产生的影响.最后简要介绍二维~(173)Yb费米气体中的杂质态问题.     

交流斯塔克效应对简并喇曼过程场振幅N次方压缩的影响

用改进型有效哈密顿量方法研究简并喇曼过程中辐射场的振幅N次方压缩。发现如果场初始处于相干态,则它以后不会获得任何次方的压缩。如果场初始处于压缩真空态,则它以后可获N次方压缩。讨论了场涨落对次幂N、初场平均光子数n和压缩角ξ的依赖关系。     

空位对纤锌矿型AlN自发极化影响的最大局域化Wannier函数方法研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了纤锌矿型AlN中引入不同电荷态的N空位和Al空位时结构中最大局域化Wannier函数,并根据Wannier函数的空间分布及空间分布的几何中心位置,对空位引起的晶体电子结构变化及[0001],[ˉ1010],[ˉ12ˉ10]晶向上的自发极化进行了研究.结果表明,利用最大局域化Wannier函数分析电子结构具有直观的特点,清晰地表明N—Al键具有较强的离子性.研究发现,N空位结构中悬挂键上电荷向空位处转移,而Al空位结构中悬挂键上电荷则远离空位,沿悬挂键方向移动到N原子一侧.同时发现,空位的引入破坏了[ˉ1010],[ˉ12ˉ10]晶向上的中心对称结构,产生了极化,且极化强度随着空位电荷态的增加而增大.在[0001]晶向上,随着N空位电荷态的增加,空位周围电子结构发生了剧烈变化,使得自发极化发生了逆转,极化强度随着电荷态的增加而增大;而在Al空位中,随着电荷态的增加,自发极化沿原方向显著增加,但没有发生极化反转.     

简并四波混频在原子分子光谱学中的应用

简并四波混频[1]是近年来人们感兴趣的问题.这主要是因为它能产生与入射波的波阵面倒逆的位相共轭波,因此可以消除光在系统中传播时引起的象差.简并四波混频的另一个重要的用途是作为光谱学的一种手段,在原子或分子系统中产生消除多普勒效应的高分辨率光谱. 简并四波混频的机制如下:如图1所示,三束频率相同的入射光与非线性介质作用.其中,第1,2两束光的前进方向相反,而第3束光与第1束光之间通常有一个小夹角.由于介质的非线性效应,将沿第3束光的反方向产生与入射光相同频率的混频信号.更具体说,设三束入射光的光波电场为　　　(这里a=1,2,3)…     

光学超晶格中级联参量过程制备纠缠光子对

探索制备纠缠光子对的新途径是量子光学领域的一个研究热点.从理论上证明在准周期极化 的光学超晶格晶体中的级联参量过程能够产生纠缠光子对.分别利用脉冲和连续的532nm抽运 光在一块准周期极化的 LiTaO3晶体中同时实现非简并参量下转换（产生信号光与闲置光 ）与和频（闲置光与抽运光和频生成和频光）的级联参量过程，获得630nm的信号光与460nm 的和频光.指出信号光与和频光之间存在纠缠关联性质.该方案的优点是可产生短波长的纠缠 光子对. 关键词： 准相位匹配 级联参量过程 光量子纠缠态