对数态Tavis-Cummings模型中辐射场的非经典性

本文研究了任意初态的双光子Tavis-Cummings模型的演化规律,作为例子,讨论了初始时刻两个原子均处于基态而光场为对数态时场的压缩效应,光子的聚束和反聚束效应.     

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.     

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。     

选择原子测量对原子与光场耦合中场量子特性的影响

考虑两个初始处于纠缠态的Λ型三能级原子,将其中一原子注入双模腔中与光场发生共振相互作用的情况.采用数值计算方法,研究了对腔外原子的选择测量对双模光场的压缩效应和反聚束效应的影响.研究结果表明:采用选择原子测量方法,可实现光场压缩效应和反聚束效应的明显增强.     

Tavis-Cummings模型中原子间偶极作用对光场性质的影响

研究了与单模真空场作用的Tavis-Cummings模型中,原子间偶极－偶极相互作用对辐射光的平均光子数、光子的反聚束效应及光场压缩性质的影响。     

与非等同双原子相互作用下光场的量子特性

研究了具有不同偶极矩的两个原子与双模压缩真空场相互作用系统中光场的量子特性.讨论了两个原子与双模压缩真空场的相对耦合常数(R=g1/g2)和光场的初始压缩因子r对光场的压缩效应和光子的聚束与反聚束效应的影响.数值计算结果表明,光场量子涨落的震荡幅度、最大压缩深度、压缩时间及二阶相干度的震荡振幅与光场的初始压缩因子r的大小有关.两原子与双模光场的相对耦合常数R影响着光场量子涨落和二阶相干度的震荡规律,因而也影响着压缩时间、光场处于非经典态的时间及光子的反聚束程度,但对光场的压缩深度无明显影响.     

反Tavis-Cummings模型中纠缠原子布居的时间演化

利用反Tavis-Cummings模型研究了初始处于纠缠态的两个全同二能级原子与单模二项式光场的相互作用.在强经典驱动和大失谐的情况下,原子与光场的相互作用可以转化为有效的Tavis-Cummings模型和反Tavis-Cummings模型.主要是研究了反Tavis-Cummings模型下纠缠原子布居的时间演化.结果表明,纠缠原子布居的时间演化和光场的强度以及光场的初始状态有关.     

与非等同双原子相互作用下光场的相干性质

研究了具有不同偶极矩的两个原子与双模压缩真空场相互作用系统中光场的相干性质.讨论了两个原子与双模压缩真空场的相对耦合常量(R=g1/g2)和光场的初始压缩因子r对二阶相干度、光场的模间相关性、Cauchy-Schwartz不等式的影响.结果表明,光场的初始压缩因子较小时,光子的聚束效应和反聚束效应交替出现,且光场的模间相关程度较强.光场的初始压缩因子较大时,光子呈现聚束效应,且模间相关程度较弱.双原子的相对耦合常量R对二阶相干度、光场的模间相关性、Cauchy-Schwartz不等式的时间演化规律有影响,但不能改变光场模间相关的非经典性质.     

反Jaynes-Cummings模型下纠缠相干光场量子特性的研究

一个二能级原子在经典场的驱动下与单模光场相互作用,在强经典驱动和大失谐的情况下,原子与光场的相互作用可以化为有效的反Jaynes-Cummings模型.在该模型下主要研究了双模纠缠相干光场中的一束与受强经典场驱动的二能级原子相互作用,在演化过程中,对原子作选择性测量,即通过操纵参加相互作用光场的作用时间以及选择适当的光场参数,可以在较长的时间范围和较大的相干参数范围内很好地控制未参加相互作用的相干光场的量子统计特性,得到预期的非经典光场. 关键词： 量子光学 反Jaynes-Cummings模型 反聚束效应 压缩效应     

薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统的量子特性

在非旋波近似下,通过采用相干态正交化展开的方法,研究了薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统中,原子的布局数和光场的反聚束效应,并与旋波近似下的结果进行了对比.在旋波近似与非旋波近似下,讨论了初始光场强度、相干态间的相位角以及失谐量对原子布局数和光场反聚束效应的影响;在非旋波近似下,讨论了强弱耦合情况下光场的反聚束效应.研究结果表明:旋波近似与非旋波近似下,原子的布局数随着初始光场强度的不同,表现出不同的特性;当初始光场强度较小时,旋波近似与非旋波近似下,原子的布局数表现出相同的特性;随着初始光场强度的增大,旋波近似下,原子的布局数将表现出坍塌现象.耦合强度较大时,光场的聚束与反聚束效应在非旋波近似与旋波近似下有较大的区别;非旋波近似下,随着初始光场强度的增大,光场一直处于聚束效应状态;而旋波近似下,光场的聚束效应与反聚束效应交替出现.     

双模压缩真空态与运动原子相互作用系统的场熵演化特性

利用全量子理论,研究了双模压缩真空场与运动原子相互作用系统的场熵演化特性,讨论了不同初始状态态下原子的运动速度、模场结构对场熵的影响。结果表明,场熵通过时间因子sin2(εpgt/2)度与场模结构参数,原子运动和场模结构引起了附加的“熵振荡”。     

原子运动与场频率变化操控下的场熵演化及量子态制备

在旋波近似下,同时考虑原子运动和光场频率随时间作正弦函数变化,研究了二能级原子与单模辐射场相互作用系统中场的量子约化熵的演化规律.运用数值计算的方法分别给出了在不考虑原子的运动和考虑原子的运动的情况下场熵随时间的演化曲线,讨论了原子运动、场模结构、场频率的幅值和角频率变化对场熵的影响.根据Schmidt分解定理,解析制备了光场与原子的纠缠态、光场偶数态及原子相干叠加态,获得了调控和制备上述量子态的系统参量.研究结果表明:场熵的演化受场频率变化的调制,场频率变化的幅值增大会削弱场与原子的相互作用,场熵演化的周期性与场频率变化一致|原子的运动导致了场熵演化周期加倍|在场频率变化的角频率一定的情形下,场熵演化规律与场模结构参量的奇偶性有关|无论原子运动与否,都可周期性制备场-原子的近似EPR态.     

原子-场强度相关耦合时原子质心平移运动与内态布居的关系

基于原子与腔场共振相互作用及原子-场缀饰态,讨论了驻波腔场中两能级原子与场耦合强度相关时的原子质心的量子化平移运动对原子内态布居间的相互影响。结果表明原子平移运动敏感地依赖于原子的内态布居。特别地,当原子处于两内态等权重同位相迭加态时,平移运动呈现出很稳定的特征。     

原子质心运动对二能级原子发射谱的影响

研究了质心做谐振运动的二能级原子的发射谱. 当原子质心运动与光场无关联时，原子质心运动不影响原子发射谱的相位敏感性，随着原子质心运动平均能量的增加，原子发射谱峰间的相对距离变小，峰高的变化与原子质心运动和光场所处的状态有关. 当原子质心运动与光场有关联时，原子发射谱不依赖于光场与原子偶极矩的相对相位，在适当条件下原子发射谱峰的数目减少，峰高增大，峰宽变小. 关键词： 原子质心运动 二能级原子 原子发射谱 SU(2)相干态     

原子质心运动和场模结构对场相位动力学的影响

运用Ｐｉｇｇ－Ｂａｒｎｅｔｔ的厄米相位公式,研究了Ｊ－Ｃ模型中原子质心运动和场模结构对场相位动力学的影响。在未考虑原子质心动力和考虑原子质心运动两种情况下,分别给出了场相位概率分布和相位涨落随时间的变化规律,并比较了两种情况下的场相位动力学,结果表明：原子质心动力导致场相位动力学的周期性演化,场模结构参数决定其周期的大小。     

The effect of atomic motion and two-quanta JCM on the information entropy

We study the interaction between a moving two-level atom and a single-mode field. The coupled atom-cavity system with atomic center-of-mass motion included is modeled by considering the dependence of the atomic motion along z-axis. At exact resonance between the internal atomic transition and the cavity eigenfrequency, an exact solution of the system is obtained and periodically modulated Rabi oscillations and regular translational motion are observed. We focused on the dynamics of both field Wehrl entropy and Wehrl phase distribution. The influence of the atomic motion on the evolution of von Neumann entropy and Wehrl entropy is examined. The results show that the atomic motion and the field-mode structure play important roles in the evolution of the von Neumann entropy, Wehrl entropy and Wehrl PD.     

具有原子运动的双光子J-C模型中量子力学通道与量子互熵

用量子信息理论研究具有原子运动的双光子Jaynes_Cumming模型动力学.给出了该模型中表示原子态变化的量子力学通道，导出了量子互熵和原子约化熵，考察了原子运动及场模结构对量子互熵的影响，以及原子量子力学通道“开启”与“关闭”状态和原子与场纠缠程度的关系.结果表明量子力学通道特性强烈依赖于原子运动、场模结构以及原子与场的纠缠. 关键词： 双光子J_C模型 原子运动 量子互熵 量子约化熵 量子学通道     

含原子运动的Jaynes-Cummings模型中的量子态保真度

研究了相干光场作用下的含原子运动的Jaynes-Cummings模型中体系量子态保真度,讨论了不同的原子初态条件下,原子的运动和场模结构对体系中的量子态保真度的影响。结果表明：在一定的条件下,原子运动的速度和场模结构参数可调制相互作用体系的量子态保真度。     

原子质心运动的量子效应对光场量子噪声压缩的影响

考虑JaynesCummings模型中与光场相互作用的原子为超冷原子,讨论了原子质心运动的量子效应对光场两正交分量量子噪声压缩的影响,结果表明,在JaynesCummings模型中,原子质心运动的量子效应增加光场两正交分量的量子噪声,使其压缩效应消失 关键词： 超冷原子 质心运动的量子效应 光场量子噪声压缩     

Influence of atomic motion on the population and dipole squeezing of a cascade three-level atom in cavity field

The dynamical property of a cascade three-level atom is investigated in the condition of atomic motion. The influence of atomic motion on the population and dipole squeezing is discussed. The results show that atomic motion makes the amplitude of atomic population be steady and increasing the parameter εp which denotes the atomic motion and the structure of field mode can shorten the period of collapse－revivals. By choosing an appropriate parameter εp, we can obtain a dipole squeezed atom of long standing.