良腔情况失谐双光子注入信号激光系统的压缩效应

本文采用广义Wigner分布函数的Fokker-Planck方程的方法,讨论良腔极限下失谐双光子注入信号激光系统的场压缩效应。得出在一定条件下,双光子注入信号激光系统可能出现压缩的结论。 关键词：     

强度相关耦合双Jaynes-Cummings模型中的纠缠和量子失谐

研究强度相关耦合双Jaynes-Cummings模型中, 两运动原子初始处于最大纠缠态、光场初始处于单模热态时, 强度相关耦合、热光场平均光子数以及原子运动对两原子的纠缠和量子失谐的影响. 结果表明: 考虑强度相关耦合时, 纠缠和量子失谐均出现周期性地消失和回复现象, 并且, 回复以后的纠缠和量子失谐能达到初始值. 腔场温度的升高会加速纠缠和量子失谐的消失. 此外, 原子运动的场模结构参数对该模型中的纠缠和量子失谐影响很大, 其值选择合适时, 两个原子能够自始至终地保持纠缠或量子失谐状态. 关键词： 强度相关耦合 双Jaynes-Cummings模型 纠缠 量子失谐     

简并双光子激光:无反转激光和无激光反转

在原子衰减常数相等、单光子失谐不太大且饱和不太深的条件下，对于两个适当的原子－场耦合常数，简并双光子激光系统一方面能够呈现无反转激光，另一方面又能够呈现无激光反转。 关键词：     

Kerr介质中光场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用系统的原子偶极压缩

利用全量子理论,研究了Kerr介质中单模光场与V型三能级原子依赖强度耦合的相互作用系统中原子偶极压缩效应,采用数值计算的方法讨论了Kerr介质常数χ和失谐量Ω对原子偶极压缩的影响.结果表明:Kerr效应对原子偶极压缩效应起着不同程度的减弱作用,适当大小的失谐量Ω有利于原子偶极压缩.     

含非线性修正项的双光子Jaynes-Cummings模型中光子反聚束效应的研究

研究了一个二能级里德伯原子在计及原子散射的二级修正项时,与单模热光场双光子相互作用系统中光子的反聚束效应,着重讨论了非线性修正项,双光子失谐量以及热噪声对光子反聚束效应的影响． 关键词：     

克尔介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统光场的压缩特性

研究了存在克尔介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统光场的压缩性质,运用数值方法讨论了系统参量对光场压缩性质的影响。结果表明:克尔介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子对光场的压缩性质有较大的影响。随原子间偶极偶极相互作用的增大,光场的压缩随时间逐渐变浅,压缩的次数减少;随克尔效应或失谐量的增大,光场的压缩程度先逐渐变浅后增强、压缩次数先减少后增多;当光场初始压缩因子较小时,光场压缩程度较小,当光场初始压缩因子较大时,光场压缩程度增大;而原子的初始状态对光场的压缩程度没有明显的影响。     

耦合双原子与压缩真空场Raman相互作用的动力学

研究了耦合双原子与单模压缩真空场Raman相互作用过程中原子布居和偶极压缩的时间演化特性,运用数值方法讨论了系统耦合常数和初始状态对原子动力学行为的影响 关键词： 耦合双原子 压缩真空场 Raman相互作用 原子布居 原子偶极压缩     

Kerr介质中双模纠缠相干光与Bell态原子相互作用系统的原子偶极压缩

运用全量子理论并结合数值计算方法，研究了Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子偶极压缩特性.讨论了双原子体系的初态、光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子偶极压缩特性的影响.结果表明：双原子体系的初态为|β₁₁>时，不会出现偶极压缩效应；初态为|β₀₀>，|β₀₁>或|β₁₀>时在一定条件下可能出现原子压缩效应，且此时原子压缩的特性与Kerr介质与双模光场的耦合强度、初始光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度有关. 关键词： 量子光学 Bell态 双模纠缠相干光场 Kerr介质     

Kerr介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统原子偶极压缩

研究了存在Kerr介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统中原子的偶极压缩,运用数值方法讨论了系统参数对原子偶极压缩的影响.结果表明:Kerr介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子和原子的初始状态对原子偶极压缩有较大的影响.     

非共振双光子Jaynes-Cummings模型中原子的偶极压缩

考虑到失谐量和初始原子相干性，研究了双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型中原子的压缩行为。研究表明，失谐量对场－原子相互作用中的原子压缩行为的影响很大。通过数值计算，还讨论了初始平均光子数与原子压缩的关系。     

频率变化场与原子相互作用系统中原子的信息熵压缩

利用J-C模型,考虑场频率随时间以正弦函数形式作小量变化,在旋波近似下,研究了二能级原子与单模辐射场相互作用系统中原子的信息熵压缩特性.利用数值计算方法给出原子的信息熵压缩因子随时间的演化曲线.研究结果表明:原子的信息熵仅在演化的初期呈现压缩效应,初始的原子分布角、光场强度和场频率随时间的变化对原子的信息熵压缩有明显影响.场频率随时间的变化对原子的信息熵压缩因子的演化具有调制作用,随场频率变化的幅值增大,调制作用增强,压缩效应减弱.     

Statistical properties of a two-photon cavity mode in the presence of degenerate parametric amplifier

A Hamiltonian model that includes two-photon interaction with a two-level atom and a degenerate parametric amplifier is considered. By invoking a canonical transformation an exact solution of the wave function in the Schrödinger picture is obtained. The result presented in this context is employed to discuss the purity, the entropy squeezing, and the variance squeezing, in addition to the normal squeezing. It has been shown that the existence of the second harmonic generation leads to reduction in the squeezing amount for all quadrature variances and we found that as the value of the coupling parameter λ₂ increases the squeezing phenomenon gets more apparent. Further we have also considered the Q-function as an example of the quasi-probability distribution.     

与量子光场相互作用的运动原子的熵压缩

运用量子信息熵理论,研究了与量子光场相互作用的二能级运动原子的熵压缩,讨论了原子运动和场模结构对原子熵压缩的影响,并且比较了分别从基于信息熵测不准关系和海森伯测不准关系出发得出的结果,表明原子的运动导致了原子熵压缩的周期性演化;随着场模结构参量的增大,熵压缩的演化周期缩短,压缩时间延长;选择适当的系统参量,运动原子能够呈现长时间的持续熵压缩效应。当原子反转为零时,基于海伯堡测不准关系的方差压缩定义不再有效,而熵压缩实现了对原子压缩效应的高灵敏量度。     

Λ型和V型三能级原子与耦合腔相互作用系统中场的量子特性

研究了能级结构分别为Λ型三能级和V型三能级结构的两个原子和通过光纤耦合的由双模腔构成的复合系统中光场的压缩效应、二阶相干度和亚泊松分布等量子特性。利用数值计算方法讨论了光纤模与腔场间的耦合强度对量子特性的影响。研究结果表明:双模光场不呈现压缩效应,但呈现出反关联和亚泊松分布的量子特性;随着光纤模与腔场间耦合强度的增强,亚泊松分布减弱。     

Study of Some Properties of Two-Level Atom in Quantum Optics

With the concept of negative photon and the K-photon J C model, we investigate analytically the effect of virtual photon field on the collapse revival effect of atomic inversion and squeezing of atom, we find that there is a significant effect of virtual photon field on atomic inversion and squeezing of atom; with the one-photon model as an example, we find that the squeezing of atom occurs periodically, the time and times of squeezing are only related to the resonance frequency and the amplitude of squeezing related to coupling constant of atom field, mean photon number and resonance frequency; also we show that the effect of squeezing of atom does not exist within rotating wave approximation if K≥3. Taking the approach of nearest-neighboring spectrum in the quantum chaos field, we investigate the properties of energy spectrum in one-photon JC model and show that the integrable region,non-integrable region and transition region of this system can be illustrated by a phase diagram;also we discuss the influence of interaction of atoms on spectrum and Δ₃ statistics of adjacent energy levels, we find that the influence of interaction is little obvious in strong field but takes great important role in weak field.     

Entropy squeezing for three-level atom interacting with a single-mode field

The entropy squeezing for a three-level atom interacting with a single-model field is studied. A general definition of entropy squeezing for three-level atom is given according to entropic uncertainty relation of three-level system, and the calculation formalism of entropy is derived for a cascade three-level atom. By using numerical calculation, the entropy squeezing properties of a cascade three-level atom are examined. Our results show that, three-level atom can generate obvious entropy squeezing effect via choosing appropriate superposition state of three-level atom. Our results are meaningful for preparing three-level system information resources with ultra-low quantum noise.     

新的奇偶非线性相干态及其非经典性质

构造出了一种新的奇偶非线性相干态, 并借助于数值计算方法研究了它们的压缩、振幅平方压缩、反聚束和相位概率分布等非经典性质. 结果表明, 与通常的奇偶相干态和非线性奇偶相干态不同, 在参数|λ|的不同取值范围内, 新的奇偶非线性相干态在Y₁和Y₂两个方向均可呈现振幅平方压缩效应, 而压缩效应仅在偶非线性相干态的X₂方向上呈现, 反聚束效应仅在奇非线性相干态中呈现. 另外, 通过研究新的奇偶非线性相干态相位概率分布, 发现新的奇偶非线性相干态具有完全不同的量子干涉特性. 关键词： 新的奇偶非线性相干态 压缩效应 反聚束 相位概率分布     

多光子Jaynes-Cummings模型中与Glauber-Lachs态相互作用原子的熵压缩

利用全量子理论,研究了多光子Jaynes-Cummings模型中与Glauber-Lachs态相互作用的混合态原子的信息熵压缩。讨论了相干平均光子数、热平均光子数、跃迁光子数、原子初态参量对原子信息熵压缩的影响。结果表明原子信息熵 分量没有熵压缩性质;相干平均光子数取值适当时,原子信息熵 分量呈现熵压缩效应;热平均光子数、跃迁光子数会破坏原子信息熵 分量的熵压缩效应;原子初态参量对原子信息熵 分量能否呈现熵压缩效应没有决定性作用;伴随双光子跃迁时,原子的熵压缩因子的时间演化曲线呈现周期性。     

原子间相互作用对双模原子激光压缩性质的影响

研究了由单模压缩相干态光场与Ξ型三能级原子玻色爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统中耦合输出的双模原子激光的压缩特性,重点讨论了玻色爱因斯坦凝聚体原子间相互作用对原子激光压缩性质的影响,并讨论了原子激光压缩对光场初始压缩因子的依赖关系。结果表明:由光场诱导的双模原子激光呈现周期性的压缩,原子间的相互作用和光场初始压缩因子对原子的压缩性质具有重要影响。原子间的相互作用影响原子激光压缩的振荡频率而不会影响其压缩深度,而初始光场的压缩因子则对原子激光压缩深度产生调制作用,且初始光场的压缩因子越大,则原子激光压缩的时间越短。     

Collapse–revival of squeezing of two atoms in dissipative cavities

Based on the time-convolutionless master-equation approach, we investigate the squeezing dynamics of two atoms in dissipative cavities. We find that the atomic squeezing is related to initial atomic states, atom–cavity couplings, nonMarkovian effects and resonant frequencies of an atom and its cavity. The results show that a collapse–revival phenomenon will occur in the atomic squeezing and this process is accompanied by the buildup and decay of entanglement between two atoms. Enhancing the atom–cavity coupling can increase the frequency of the collapse–revival of the atomic squeezing.The stronger the non-Markovian effect is, the more obvious the collapse–revival phenomenon is. In particular, if the atom–cavity coupling or the non-Markovian effect is very strong, the atomic squeezing will tend to a stably periodic oscillation in a long time. The oscillatory frequency of the atomic squeezing is dependent on the resonant frequency of the atom and its cavity.