q-奇相干场与级联型三能级原子相互作用中场的反聚束效应

提出了q-奇相干场与级联型三能级原子相互作用的非线性理论,求得了在相互作用绘景中薛定谔方程的形式解及其在其态下的期望值。利用数值计算讨论了q形变对相互作用中场的反聚束效应的影响。经研究发现,q形变对反聚束效应的调制能力很强,反映出了q形变的非线性行为对量子相干性的干扰以及对量子特性的影响。当q→1时,恢复为普通的线性理论。     

q形变偶相干光场与[I]型三能级原子相互作用中场的压缩效应

建立了q形变偶相干场与[I]型三能级原子相互作用的非线性理论,求得了在相互作用表象中薛定谔方程的形式解及其在该形态下的期望值.数值计算结果表明,q形变对相互作用中场压缩效应有着很强的调制能力,这是q形变非线性行为对量子相干性干扰以及对量子特性影响的内在反映.当q→1时,恢复为普通的偶相干光场线性理论.     

q形变偶相干光场与Ξ型三能级原子相互作用中场的压缩效应

建立了q形变偶相干场与Ξ型三能级原子相互作用的非线性理论,求得了在相互作用表象中薛定谔方程的形式解及其在该形态下的期望值。数值计算结果表明,q形变对相互作用中场压缩效应有着很强的调制能力,这是q形变非线性行为对量子相干性干扰以及对量子特性影响的内在反映。当q→1时,恢复为普通的偶相干光场线性理论。     

级联型三能级原子与单模光场耦合系统中的场量子特性

利用J-C模型,采用数值计算方法研究了相干态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场的压缩效应和反聚束效应。讨论了选择原子测量对相干态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场压缩效应和反聚束效应的影响。     

q形变光场与级联型三能级原子相互作用中场的压缩效应

建立了q形变光场与级联型三能级原子相互作用的非线性理论,求得相互作用绘景中薛定谔方程的形式解,利用数值计算讨论了q形变对相互作用中场压缩效应的影响并与q-偶相干光场的情形做了对比分析。研究发现,q偏离1的程度越大,q形变对场压缩效应的调控能力越强,反映出q形变的非线性行为对量子相干性的干扰以及对量子特性的影响。当q→1时,恢复为普通线性理论。和q-偶相干光场的情形做的对比分析,反映出q-奇相干光场不仅不存在压缩效应,还会弱化压缩效应。这与q-偶相干光场和q-奇相干光场存在不同的量子效应的结论完全一致。     

Kerr介质中双模场与三能级原子依赖强度耦合的量子统计

研究了Kerr介质中对相干态光场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用的量子统计性质.对Cauchy-Schwartz不等式的研究表明:失谐量不为零(Ω1=Ω2≠0)时两模间的非经典相关程度有所增强,当初始场强ξ一定而两模场光子数差q增大时,场的非经典相关程度加强;q一定而ξ增大时,场的非经典相关程度减弱,Kerr效应使两模场的非经典相关性有所减弱.对二阶相干度的研究表明,第一模总呈现反聚束效应且Kerr效应对其影响相对较小,而第二模则聚束与反聚束效应交替出现,Kerr效应对g(222)的振荡幅度影响与q的     

Kerr效应和虚光场对三能级原子-场系统光子反聚束效应的影响

研究Kerr介质中,非旋波近似下,一个级联型三能级原子与光场相互作用的二阶相干度的时间演化,讨论了Kerr效应和虚光场效应对场的光子反聚束效应的影响.结果表明,虚光场的影响使系统出现量子噪声;而Kerr介质常量x、共振频率ω的增大及原子-场耦合系数g的减小都将降低原子对激发场的吸收效率,削弱受激辐射场的光子反聚束效应,其中以g的变化对系统的影响最为明显. 关键词： 非旋波近似 Kerr效应 反聚束     

选择原子测量对光场量子特性的影响

考虑双模纠缠相干光场中,其中一束光场注入腔中与一个级联型三能级原子发生共振相互作用的情况。采用数值计算方法,研究了另一束腔外光场的压缩效应,反聚束效应以及描述双模场相关性的Cauchy-Schwartz不等式等量子特性的演化规律。讨论了采用选择原子测量方法和纠缠光中参与原子相互作用的光场的强度对另一束腔外光场量子特性的影响。研究结果表明,采用选择原子测量方法和选择参与相互作用的光场的强度,可导致未参加相互作用的光场量子特性的明显增强。     

Kerr介质中耦合V型三能级原子与相干态光场作用场的量子性质

研究了Kerr介质中相干态光场与耦合V型三能级原子相互作用过程中场的量子性质.利用量子光学中光场与原子相互作用的耦合Tavis-Cummings模型,对系统的动力学过程进行了求解.讨论了系统初始状态、失谐量、原子间偶极相互作用强度及Kerr系数对光场量子性质随时间演化的影响.数值计算结果表明:初态中场的平均光子数比较小时,光场能够展现出明显的量子效应|初始时刻原子激发态概率幅从小变大时,光场的反聚束效应变得越明显,而光场的压缩深度会先增大后减小|失谐量的变化对场的量子性质的影响不大,只是改变光场二阶相关函数和压缩参量振荡的周期|原子间耦合强度的增大使光场的反聚束效应减弱和光场的压缩深度变浅|Kerr系数的增大会增强光场的反聚束效应,而使光场的压缩深度变浅.     

双模腔场与一个V型三能级原子共振相互作用的量子统计性质

采用全量子理论和数值计算方法,研究了初始处于相干态的双模腔场与一个V型三能级原子共振相互作用的量子统计性质,讨论了在没有对原子进行态选择性测量、直接对原子进行态选择性测量和应用经典微波场并对原子进行态选择性测量的三种情况下,腔模平均光子数、耦合系数及相互作用时间对亚泊松统计、模间相干性、光子聚束反聚束效应和违背Cauchy-Schwarz不等式的影响。结果表明:对原子进行态选择性测量后,亚泊松统计特性明显地增强、模间反相关性明显地减弱、Cauchy-Schwarz不等式总是被违背;两个腔模平均光子数差比较大时,对原子进行态选择性测量后,a模腔场总是呈现反聚束效应。     

量子信息与计算

量子信息与计算是物理学目前研究的热门领域 .本文简要地介绍量子计算的一些基本概念 :量子纠缠、量子位、量子寄存器、量子并行计算和量子纠错 .并介绍两种典型的量子信息技术 :量子密码和量子传物 .     

Non-commutative Low-dimension Spaces and Superspaces Associated with Contracted Quantum Groups and Supergroups

Quantum planes, which correspond to all one-parameter solutions of Quantum Yang-Baxter Equation (QYBE) for the two-dimensional case of GL-groups, are summarized and their geometrical interpretations are given. It is shown that the quantum dual plane is associated with an exotic solution of QYBE and the well-known quantum h-plane may be regarded as the quantum analog of the flag (or fiber) plane. Contractions of the quantum supergroup G L _q (12) and corresponding quantum superspace C _q (12) are considered in Cartesian basis. The contracted quantum superspace C _h (12);) is interpreted as the non-commutative analog of the superspace with the fiber odd part.     

Science as social history

Quantum states of light, such as squeezed states or entangled states, can be used to make measurements (metrology), produce images, and sense objects with a precision that far exceeds what is possible classically, and also exceeds what was once thought to be possible quantum mechanically. The primary idea is to exploit quantum effects to beat the shot-noise limit in metrology and the Rayleigh diffraction limit in imaging and sensing. Quantum optical metrology has received a boost in recent years with an influx of ideas from the rapidly evolving field of optical quantum information processing. Both areas of research exploit the creation and manipulation of quantum-entangled states of light. We will review some of the recent theoretical and experimental advances in this exciting new field of quantum optical metrology, focusing on examples that exploit a particular two-mode entangled photon state – the High-N00N state.     

量子计算与量子模拟

量子计算和量子模拟在过去的几年里发展迅速,今后涉及多量子比特的量子计算和量子模拟将是一个发展的重点.本文回顾了该领域的主要进展,包括量子多体模拟、量子计算、量子计算模拟器、量子计算云平台、量子软件等内容,其中量子多体模拟又涵盖量子多体动力学、时间晶体及多体局域化、量子统计和量子化学等的模拟.这些研究方向的回顾是基于对现阶段量子计算和量子模拟研究特点的考虑,即量子比特数处于中等规模而量子操控精度还不具有大规模逻辑门实现的能力,研究处于基础科研和实用化的过渡阶段,因此综述的内容主要还是希望管窥今后的发展.     

量子关联简介

量子纠缠作为一种非局域的关联,是一种重要的资源而被广泛应用于量子信息处理。然而,最近的研究结果发现,可分态中也可以存在非经典的关联,量子纠缠只是量子关联的一部分;非纠缠的量子关联在一些量子通信和量子计算任务中扮演着重要的角色。文章简要综述了量子关联的基本概念,描述了几种常见的量子关联度量,并介绍了量子关联在量子信息处理中的作用以及一些最新动态。     

Alternative New Notation for Quantum Information Theory

The notation [Li, Song, and Luo (2002) Physics Letters A 297, 121] has been generalized to quantum information theory. By this notation,we present three useful criteria for bipartite entanglement, a formula for general quantum swapping, and a formula for quantum teleportation of bipartite state by two EPR pairs.     

量子开系统理论及其应用

量子物理是当代科学发展的基石,多次引发高技术革命.它与信息科学结合,产生了交叉学科——量子信息,为突破计算机芯片的尺度极限提供了全新的解决思路.自1987年起,文章作者及其合作者对量子开系统理论、量子退相干及其相关的量子物理基本问题进行了系统的探索,契合了最近10年量子信息研究的快速发展.文章首先结合上世纪70年代末彭桓武先生关于量子开系统(阻尼谐振子的量子化)的重要研究工作,介绍了量子开系统的基本概念及其研究的科学意义,同时简略介绍了文章作者及其合作者在量子开系统理论及其在量子信息应用方面的系列研究工作.     

Quantum Key Distribution Protocol Optimization

Quantum key distribution is a practically implementable cryptographic communication methodology from the hardware and software point of view. It is an information‐theoretic secure method for transmitting keys to remote partners practicing quantum communication. After examining various protocols from the most basic on, BBM92, DPSK, SARG04 and MDI (Measurement Device Independent) protocols are described in view of targeting the longest possible communication distance with the highest secret key bitrate. How any protocol can be optimized with respect to distance is discussed by analyzing the various steps impacting hardware and software that are developed, starting from the underlying assumptions proper to every protocol and ending with the corresponding performance in each case.     

Measurement-Based Interference in Quantum Computation

The interference has been measured by the visibility in two-level systems,which,however,does not work for multi-level systems.We generalize a measure of the interference based on decoherence process,consistent with the visibility in qubit systems.By taking cluster states as examples,we show in the one-way quantum computation that the gate fidelity is proportional to the interference of the measured qubit and is inversely proportional to the interference of all register qubits.We also find that the interference increases with the number of the computing steps.So we conjecture that the interference may be the source of the speedup of the one-way quantum computation.