离子阱中热库诱导退相干的控制

对单个囚禁离子在热库作用下的退相干的控制问题进行了研究.本文提出的控制方法是基于消除自由哈密顿技术和脉冲重聚技术的结合.前者是利用一个经典大失谐激光场作用于囚禁离子来实现的,而后者是利用一系列的激光π脉冲来实现的.解析与数值表明,应用这种控制方法可以有效消除量子退相干且比纯粹应用脉冲重聚技术要好.     

基于频率调制激光驱动的囚禁离子几何相位逻辑门

为了避免激光相位的起伏对几何相位逻辑门保真度的影响, 提出一种基于囚禁离子的量子几何相位逻辑门的新方案。该机制是利用一束频率调制的行波激光场作用于两个囚禁离子上实现的。它的优点有：操作简单,仅需一步就能实现。不灵敏于激光场的相位也不需要对囚禁离子进行个别寻址。     

N+2原子受简并双光子作用时的纠缠动力学

研究了N+2（其中N个原子与光场非共振作用,2个原子与光场共振作用）原子受简并双光子作用的纠缠动力学,得到2个共振原子的纠缠度的解析表达式。结果表明：在简并双光子作用下,纠缠度的时间演化出现有规则的崩塌回复现象,并且崩塌回复周期比单光子作用下时要短。此外,N+2原子与光场间的相对耦合系数对简并双光子情形下的纠缠度有更灵敏的影响。     

非线性囚禁离子模型中振幅平方压缩效应

本文从非线性Jaynes-Cummings模型出发,研究了受驻波场驱动的离子的质心运动振幅平方压缩效应.结果表明,非线性参数η对压缩效应有明显的影响.随着参数η的增大,离子处于压缩态的时间增长,压缩程度加深,但当η越过某一临界值时,离子最大压缩量减小,压缩时间相对变短;另外,驻波场的相位也对压缩效应有明显的影响.     

囚禁离子在大失谐双色驻波场中的崩塌-回复特性

讨论了囚禁离子与两驻波场相互作用时的量子相干性.在大失谐的条件下,离子的振动能量呈现崩塌-回复的相干性特征,表明离子的振动态具有压缩效应.无量纲压缩参数G3愈大,囚禁离子的振动态压缩效应愈显著.进一步增大参数G3,所能得到的最大压缩反而减小.     

二能级系统自发辐射的动力学抑制

研究了在二能级原子系统中有环境诱导的退相干的控制问题.通过对量子位系统施加适当的扰动可以减少由自发辐射引起的退相干.本文提出了一种新的基于频率位移技术和宇称反演技术的机制.这种机制可由两束均匀经典大失谐光场作用于原子来实现.通过应用这种机制,在存在自发辐射的情况下,可以有效地抑制退相干.     

应用相位调制驻波光场制备囚禁离子的暗压缩态

基于囚禁离子与驻波激光场相互作用,应用驻波光场的相位调制的方法,我们提出了一种制备离子振动压缩态的新方法.研究了压缩振幅与调制振幅的关系.我们发现:适当选择调制振幅,可把离子制备在最佳压缩振动态上,并且它们的产生伴随着自发辐射的相消.提出了一种实验构想,并进行了讨论.     

振幅相位调制驻波光场中冷却原子的动力学局域

分析了二能级原子在振幅相位调制驻波场作用下动量扩散模型,这是一个双频参数激励的非线性量子单摆模型。这个系统在经典极限下表现混沌行为,在相同参数条件下,这个系统具有动力学局域特征,具有两个不可约频率扰动的系统的局域长度要比单个频率扰动时大得多。     

非线性增光子热态的非经典特性

本文从描述驻波激光场与囚禁离子相互作用的非线性Jaynes-Cummings模型出发,引入一种新的量子态,即非线性增光子热态.采用理论分析和数值计算相结合的方法,研究了Lamb-Dicke参数,温度和激光场的初相位等参数对这种量子态的非经典效应的影响.结果表明:非线性增光子热态的Mandel Q因子随温度的变化存在一个极小值.Lamb-Dicke参数越大,非线性增光子热态的非经典效应就越强.此外驻波场的初相位也对该态的非经典效应有明显的影响.     

非线性囚禁离子模型中振幅平方压缩效应

本文从非线性Jaynes-Cummings模型出发, 研究了受驻波场驱动的离子的质心运动振幅平方压缩效应.结果表明, 非线性参数η对压缩效应有明显的影响. 随着参数η的增大, 离子处于压缩态的时间增长, 压缩程度加深, 但当η越过某一临界值时, 离子最大压缩量减小, 压缩时间相对变短;另外, 驻波场的相位也对压缩效应有明显的影响.