具有原子相干性的超冷V型三能级原子注入的双模微脉塞的透射几率

建立了超冷V型三能级原子注入的双模微脉塞的透射几率的量子理论，研究了原子相干性对透射几率的影响。发现原子的透射几率随原子质心动量的变化曲线中存在着共振峰和非共振平台。给定腔长，通过调节原子相干参量和原子的二个跃迁通道的耦合强度，可以改变这些共振峰和非共振平台的性质。     

超冷V型三能级原子注入的微波激射:原子相干性对腔场光子统计的影响

建立了超冷V型三能级原子注入的微波激射的腔场光子统计的量子理论,研究了原子相干性对光子统计性质的影响.发现腔内原子的发射概率随腔长变化的曲线中存在着共振峰和非共振平台,原子相干性对这些共振峰和非共振平台的绝对大小和相对比例具有灵活的可调性.原子发射概率的这些特点对腔场光子统计产生了直接的影响.平均光子数随腔长变化的曲线中也存在着共振峰和非共振平台;给定腔长,适当调节原子相干参量,可以使光子数分布向大、小光子数两个方向灵活地移动,平均光子数也相应地增加和减少.研究中还发现,适当选取原子相干参量,光子统计在大 关键词： 微波激射 超冷V型三能级原子 原子相干性 光子统计     

超冷V型三能级原子注入的微脉塞的光谱性质

建立了超冷V型三能级原子注入的微脉塞的量子理论。首先推导出腔场约化密度算符随时间演化的主方程，并由此出发着重研究了微脉塞腔场的光谱性质。结果表明，与用超冷二能级原子或用热的二能级和三能级原子注入的微脉塞的光谱相比，用超冷V型三能级原子注入的微脉塞具有新的光谱性质，对某些腔长，线宽可被突然加宽，腔场也发生大的频移，不同的原子相干性甚至可以使腔场频率发生方向相反的频移。另一方面，原子质心动量对光谱也有影响，表现在线宽和频移随质心动量减小而减小。     

非简并双光子微脉塞的发射几率

将简并双光子微脉塞的量子理论推广到非简并情形, 给出了原子发射几率的解析表达式并且分析了相应的性质.发现由于在微脉塞中存在两种腔场模式,导致有两个自由度来改变原子在经过腔场时所受到的势场,因此非简并双光子微脉塞的发射几率的行为不同于简并双光子情况下的发射几率.     

光学总论

量子光学O431.22006020801非简并双光子微脉塞的发射几率=Emission probability ofa non-degenerate two-photon mazer[刊,英]/胡明明(上海交通大学物理系.上海(200240)),欧永成…∥光子学报.—2005,34(12).—1872-1875将简并双光子微脉塞的量子理论推广到非简并情形,给出了原子发射几率的解析表达式并且分析了相应的性质。发现由于在微脉塞中存在两种腔场模式,导致有两个自由度来改变原子在经过腔场时所受到的势场,因此非简并双光子微脉塞的发射几率的行为不同于简并双光子情况下的发射几率。图1参4(严寒)O431.22006020802Tavis-Cummings…     

单原子脉塞和单原子激光——腔量子电动力学的实验平台

单原子脉塞和单原子激光是腔量子电动力学研究的重要实验平台。本文综述关于几类单原子脉塞和单原子激光的研究工作,包括德国Walther小组的单原子脉塞、超冷原子注入的单原子脉塞,法国Haroche小组的腔量子电动力学系统、注入原子的单原子激光、以及囚禁原子和囚禁离子的单原子激光。我们介绍相关的理论工作、实验系统、以及主要结果。     

逻辑门操控腔内多光子过程中原子最大相干性恢复

考虑初始处于最大纠缠态的两全同二能级原子,将其中一个注入单模真空态腔场中发生多光子共振相互作用,而将腔外原子及腔场视为腔内原子的环境,研究通过操作腔外原子实现腔内原子最大相干性恢复调控.考察对腔外原子作Hadamard门操作及基态测量前后两种情况下,腔内原子约化密度矩阵非对角元时间演化曲线.结果表明:对腔外原子操作前,腔内原子总是处于混合态或经典态,相干性不能恢复;对腔外原子操作后,腔内原子密度矩阵非对角元呈现周期性演化,最大相干性可周期性恢复,而且最大相干性恢复周期随光子数目k增大而变小.通过利用腔场与原子之间的共振相互作用和原子之间的纠缠,可实现腔内原子相干性恢复远程控制,与单光之过程相比,多光子过程更有利于原子相干性的恢复.     

单个二能级超冷原子在多个单模腔场间的共振隧穿和光子辐射

考虑单个二能级超冷原子穿过多个空间分离的单模腔场，研究原子质心运动的动能、腔长和腔间距对原子透射率和光子辐射率的影响.在腔间距等于原子质心运动de Broglie波的半波长整数倍时，结果表明，原子透射率和光子辐射率在多腔系统中出现多共振峰结构.这一结果说明，可以通过一系列腔的安排在宏观上实现对超冷原子质心运动波函数的调制. 关键词： 超冷原子 单模腔场 共振隧穿     

逻辑门操控腔内多光子过程中原子最大相干性恢复

考虑初始处于最大纠缠态的两全同二能级原子,将其中一个注入单模真空态腔场中发生多光子共振相互作用,将腔外原子及腔场视为腔内原子的环境,研究通过操作腔外原控制腔内原子最大相干性恢复。考察对腔外原子作Haddmard(H)逻辑门操作及基态测量前后,腔内原子约化密度矩阵非对角元时间演化曲线。结果表明：对腔外原子操作前,腔内任意 光子过程原子密度矩阵非对角元任意时刻都为零,总是处于混合态或经典态,相干性不能恢复。对腔外原子操作后,在光子数 过程中,腔内原子密度矩阵非对角元呈现周期为 的时间演化,在 时刻最大相干性恢复及态被制备。对于多光子（ ）的过程,腔内原子密度矩阵非对角元时间演化呈高频振荡,振幅呈非线性变化,最大相干性恢复周期变小、恢复次数增多。通过利用腔场与原子之间的共振相互作用和原子之间的纠缠,可实现腔内原子相干性恢复远程控制。与单光之过程相比,多光子过程更有利于原子相干性的恢复。     

Kerr介质中三能级原子与双模场相互作用的电子跃迁转移

本文研究了充满Kerr介质腔中的V型三能级原子与双模腔场的非共振相互作用,讨论了Kerr效应和失谐量对原子占有态几率的影响.结果表明:Kerr效应和场模失谐都将使原子中发生电子跃迁转移现象.     

对双模反关联光场非经典特性的远程控制

考虑初始处于纠缠态的两个V型三能级原子之一注入腔场中,并且与初始处于SU(2)相干态的双模场发生共振相互作用的情况。采用数值计算方法研究了双模关联场的非经典特性。讨论了对腔外原子选择性测量、双模总光子数和配分参量对双模关联场的差压缩、柯西-施瓦茨(Cauchy-Schwarz)不等式、模间相干性以及光子亚泊松(sub-Poisson)分布的影响。研究结果表明:对腔外原子的选择性测量或增加两模的总光子数,a模的差压缩和光子sub-Poisson分布都明显地增强,但两模之间的反相关明显地减弱。     

用不变量方法求解附加Kerr介质的非线性Jaynes-Cummings模型

利用不变量方法研究了充满Kerr介质的高Q腔中双模场与二能级原子非共振相互作用系统,得到了该系统的态矢、时间演化算符、原子布居数和双模场光子数随时间演化式.     

基于操作腔外原子比特控制腔内原子比特相干性时间演化

考虑初始处于两类Bell态的两原子比特,将其中一个注入真空态腔中发生共振相互作用的情况,研究基于操作腔外原子比特控制腔内原子比特相干性时间演化.考察对腔外原子比特施Hadamard(H)门,H类门,Y门及位相门四种逻辑门操作及态选择测量前后,腔内原子比特约化密度矩阵非对角元时间演化曲线,讨论两类Bell态之间的关联性.结果表明,对腔外原子比特操作前,腔内原子比特密度矩阵非对角元在任意时刻都为零,总是处于混合态或经典态,因此始终退相干.而对腔外原子比特施H门和H类门操作及基态测量后,腔内原子比特密度矩阵非对角元呈现周期为2π的时间演化,除(2n+1)π/2时刻外,其相干性得到恢复;在nπ时刻,其最大相干叠加态和一般相干叠加态被制备;两类Bell态之间存在R∧(π/2)旋转关联性.而对腔外原子比特施Y门及位相门操作后,腔内原子比特的相干性得不到恢复.发现腔内原子比特的相干性得到恢复的必要条件是,逻辑门操作能够调节腔内原子比特与环境的相互作用,并使两原子比特与场分离的同时,它们之间形成强相干性的纠缠态分布.     

微脉塞研究进展

O431 2004064016 微脉塞研究进展=Advances in micromaser studies[刊,中]/张智明(上海交通大学物理系.上海(200240))∥量子电子学报.—2004.21(2).—224-235 综述了微脉塞的研究进展,着重介绍了超冷原子注     

利用双模腔场与V型三能级原子共振作用隐形传送未知原子态

给出了双模腔场与V型三能级原子共振相互作用下系统态矢的演化公式.利用V型三能级原子与双模腔场的相互作用,通过控制原子与光场的相互作用时间,并对待传送的原子态进行选择性探测,从而实现未知双原子纠缠态的隐形传送.该方案不需要进行Bell基测量,其成功几率为1/16.     

利用双模腔场与V型三能级原子共振作用隐形传送未知原子态

给出了双模腔场与V型三能级原子共振相互作用下系统态矢的演化公式.利用V型三能级原子与双模腔场的相互作用,通过控制原子与光场的相互作用时间,并对待传送的原子态进行选择性探测,从而实现未知双原子纠缠态的隐形传送.该方案不需要进行Bell基测量,其成功几率为1/16.     

利用双模腔场与V型三能级原子共振作用隐形传送腔场纠缠态

提出了一种利用双模腔场与V型三能级原子共振相互作用隐形传送腔场纠缠态的方案.该方案不需要进行Bell基测量,成功几率为1/16.     

非共振耗散腔耦合系统的发射光谱

研究了非共振耗散二能级双原子与双单模腔耦合系统发射光谱的性质。探讨了原子和腔场之间的失谐、腔场衰减率及原子失相对该系统发射光谱的影响。结果表明,体系的腔场谱呈现出三重峰结构,原子发射谱呈现出二重峰结构。非共振情况时,腔场谱和原子发射谱的图像皆为非对称图像。在原子与腔场失谐时,与共振情况相比,峰位发生了明显的漂移,且中峰明显增大。增大腔场与原子的失谐,会引起边峰向低频段漂移,并改变其光谱强度;增大原子与腔场的失谐,可以使光谱整体向低频段漂移,并改变其所有峰的光谱强度。随着腔场衰减率的增大,共振情况下,会导致边峰的强度减小;失谐情况下,会导致所有峰的强度均减小。随着原子失相的增大,共振或失谐情况下,会使光谱所有峰的强度均减小。     

原子在双腔场间的光子辐射

考虑单个二能级原子穿过两个空间分离的单模腔场,研究原子质心运动的动能、腔长和腔间距对原子的光子辐射率的影响.结果表明,在原子的动能较小时,光子辐射率在双腔系统中出现多共振峰结构并且这种共振峰的数目随腔间距的增大而增加,此时原子在第一个腔中的光子辐射率普遍大于在第二个腔中的;在原子的动能较大时,原子在第一个腔中的光子辐射率与第二个腔中的光子辐射率呈交替变化.该结果说明,可以通过控制原子的速度而对原子的光子辐射率进行调控. 关键词： 光子辐射率 单模腔场 二能级原子     

利用双模腔场与V型三能级原子共振作用隐形传送腔场纠缠态

提出了一种利用双模腔场与V型三能级原子共振相互作用隐形传送腔场纠缠态的方案。该方案不需要进行Bell基测量,成功几率为1/16.