Kerr效应对级联型三能级原子与单模腔场相互作用系统原子占居态几率的影响

采用全量子理论,研究了充满Kerr介质的高Q腔中级联型三能级原子与单模相干光场相互作用系统原子占居态几率的时间演化规律;讨论了原子场模间的耦合系数λ、初始场的平均光子数(初始场强)n和 Kerr介质强度系数μ对原子占居态几率的影响.     

多模光场与二能级原子相互作用的纠缠交换与保持

利用全量子理论，研究了M个二能级原子分别与M个多模光场依赖于强度耦合的相互作用过程.结果表明，控制原子穿越腔场的时间，能够实现量子纠缠信息的传递与保持，即t₁=π/(2λ)时，原子和腔场中的纠缠态可以相互交换，其结果利用数值计算原子纠缠度得以证明；当t₂=π/λ时，原子和腔场中的纠缠态可以各自保持.     

偶数个多原子Greenberger-Horne-Zerlinger态的制备

提出了一种制备偶数个多原子Greenberger-Horne-Zerlinger态的方案,它是基于原子-腔场相互作用.首先n个分离的腔初始时处于真空态,通过双光子转移,把n个腔制备成数态|2>和真空态|o>的缠结态.随后,与腔场发生共振相互作用的2n个等同的原子被分别送入n个腔,通过相互作用后,2n个原子处于GHZ态,而n个腔仍然处于真空态.     

双模SU(2)相干态场与一个Λ型三能级原子共振相互作用的光场非经典性质

采用全量子理论和数值计算方法, 研究了初始处于SU(2)相干态的双模腔场与一个Λ型三能级原子共振相互作用的光场非经典性质,讨论了在没有对原子进行态选择测量、 直接对原子进行态选择测量和应用经典微波场并对原子进行态选择测量的三种情况下,两个腔模总光子数、配分参量和耦合系数对光场非经典性质的影响.结果表明,增加两个腔模的总光子数M或对原子进行态选择测量,双模差压缩明显增强;减小配分参量和应用经典场并对原子进行态选择测量,a模光子的亚Poisson统计分布的平均程度变浅,而b模变深;两模间的反相关特征保持不变,增加M或直接对原子进行态选择测量,反相关平均程度变浅;直接对原子进行态选择测量,违背Cauchy-Schwartz不等式.     

双模腔场中两原子自发辐射线型的一般理论

本文研究了两个双能级原子与双模真空腔场具有不同耦合常数(g₁≠g₂)时的自发辐射线型.一般情况下,两原子系统的"双模真空场拉比劈裂"存在对称十峰结构;在R=g₂/g₁从0.25增加到0.75的过程中,自发辐射线型交替出现对称八峰和十峰结构;双模真空场中单原子的对称双峰结构以及两等同原子的对称六峰结构可作为特例得出.另一方面,本文给出了上述谱特性的物理解释.     

Kerr效应和虚光场效应对三能级原子-场系统原子占居态几率的影响

研究类克尔介质中非旋波近似下三能级原子与场相互作用系统的原子占居态几率的时间演化;讨论了光场频率ω及类克尔介质常量x对原子占居态几率的影响。结果表明:虚光场的作用使原子占居态几率的时间演化曲线中出现量子噪音,而Kerr介质效应会抑制量子噪音的产生;原子吸收率随x的增大而降低;系统的粒子数反转随x的增大明显减弱,但随ω的增大有所增强。     

类Kerr介质中双模SU(1,1)相干态场与Λ型三能级原子相互作用的量子统计性质

导出了类Kerr介质中双模SU(1,1)相干态场与Λ型三能级原子相互作用系统的态函数,研究了Kerr效应对Λ型三能级原子布居概率、双模SU(1,1)相干态场的互关联函数、Cauchy-Schwartz不等式及二阶相干度的影响.结果表明:Kerr效应使原子与光场的耦合减弱,原子布居的崩塌与复苏的周期缩短;在初始光场较弱和较强两种情况下,类Kerr介质对双模SU(1,1)相干态场两模间的相关性、相关程度以及光子的聚束与反聚束效应产生的作用有明显的区别.     

双相干态光场与原子依赖强度耦合过程的腔场谱

研究了依赖强度耦合双模J-C模型的腔场谱,给出了激发态原子与双相干态光场双光子共振相互作用过程光谱结构的数值结果.发现腔场谱呈现出复杂的多峰结构.腔场谱的频率灵敏地受两模光子数差q的调谐.     

混合态二能级原子双光子过程的粒子数反转特性

本文采用时间演化算符方法和数值计算研究了相干光场与混合态二能级原子双光子过程的粒子数反转特性,结果表明:量子崩塌与复苏性质和原子初始的混合程度无关,但振荡最大幅值受原子初始混合程度的支配,随着原子初始混合程度的增大,原子反转几率减小;在强场作用下,这种量子崩塌与复苏性质,将随着n值的不断增大而重复地出现复苏收缩现象,且场与原子的非线性耦合越来越强.     

Kerr效应对非线性Jaynes-Cummings模型场熵和缠结的影响

Phoenix和Knight提出的量子熵理论,用量子熵作为缠结程度的量度,研究了附加克尔介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型场熵演化的动力学特性和原子-场的缠结特性,详细地讨论了克尔效应及初始相干光场的强弱对场熵演化特性和原子-场缠结特性的影响,并与原子反转特性相比较.结果表明:在初始相干光场较弱时(n=10),克尔介质的非线性相互作用破坏了场熵演化的周期性,原子-场不再周期消缠结.但在初始相干光场较强时(n=50),克尔介质非线性相互作用只是使场熵演化的周期性减弱,场熵的演化仍近似地有周期性,原子-场仍周期消缠结,克尔效应越强,周期越小.当克尔介质与光场强耦合相互作用时(χ/g=5),原子-场持续消缠结.     

70S超冷Cs Rydberg原子的动力学演化

利用双光子激发超冷原子获得70S超冷Cs Rydberg原子, 采用脉冲场电离法使Rydberg原子电离, 并用微通道板测量Rydberg原子的信号. 改变激发光和电离电场脉冲的延迟时间和激发光脉冲的宽度, 研究70S超冷Cs Rydberg原子之间的相互作用和动力学演化过程. 利用黑体辐射导致的态转移和相互作用碰撞电离解释了实验结果,实验结果和理论相一致.     

双模腔场中具有不同耦合常数的两原子多光子辐射谱

研究了与双模腔场具有不同耦合常数的两个二能级原子的多光子辐射谱,给出了双模多光子辐射谱的一般表达式.结果表明,当双模腔场分别处于不同数态时,虽然两原子与双模腔场之间具有不同的耦合常数,但对于任意的N₁和N₂(N_i(i＝1,2,)为模i腔场被每个原子吸收或发射的光子数),辐射谱总是关于共振频率ω₀对称分布;并且,当N₁＝N₂时,对于任意的数态光子数n₁和n₂交换,辐射谱不变.上述特点用解析方法给予了解释.计算了非简并双光子情况下的辐射谱,并得到了一些新结果.双模腔场中单原子及具有相同耦合常数的两原子辐射谱可从本文结果分别做为特例而得到.     

与Λ型三能级原子非共振相互作用的SU(1,1)场的性质

导出了介质中双模SU(1,1)相干态场与Λ型三能级原子非共振相互作用系统的态函数,研究了场模失谐量、克尔介质以及原子初态对场的互关联函数和Mandel Q参量的影响.结果表明:失谐量将削弱光场两模的关联性,并影响场模光子数的统计分布;当SU(1,1)场两模间的光子数之差增大时,失谐量对它们产生的影响变得更弱,此时克尔效应的影响变得明显,它使两模的关联性和光子数的统计分布趋于稳定.     

原子相干性对双光子Jaynes-Cummings模型动力学特性的影响

本文研究了双光子Jaynes-Cumming模型在初始相干光场较强的条件下(n >>1)对于不同的原子初态原子和场退耦合而形成的各种纯态的确切表达式及演化规律,并运用密度算符间的距离进行了充分的论证.     

高QKerr介质腔中SU(2)相干态光场与Λ型三能级原子的相互作用

研究了一位于高QKerr介质腔中的SU(2)相干态光场与Λ型三能级原子相互作用系统中,Kerr效应对三能原子布居概率、光子统计分布、光场的模间相关性、Cauchy-Schwartz不等式以及光场差压缩的影响.结果表明,较强的Kerr效应可使原子Rabi振荡呈现明显的崩溃与回复现象,而使场的非经典相关程度减弱,但适当强度的Kerr效应可使光场差压缩程度明显增强.     

高Q Kerr介质腔中非简并双光子Jaynes－Cummings模型中原子的辐射谱

本文对高Q Kerr介质腔中单个二能级原子与双模腔场非简并双光子相互作用的辐射谱进行了系统研究,在数值计算的基础上,详细分析了Kerr效应对原子辐射谱的影响,从而揭示出一系列重要的新特征.     

两个二能级原子与辐射场的量子动力学性质

用完全量子化方法研究两个二能级原子与腔场相互作用过程中，原子能级占居几率与辐射场的量子动力学性质，讨论了原子间耦合及激光发场对上述性质的影响，揭示了原子耦合与原子－场相互作用之间的联系。     

N个原子系统中的自发发射

本文研究多横辐射场与N个两能级原子的相互作用,当初始状态为一个原子处于激发态而其余原子都处于基态时,得到了自发发射过程中系统的动力学规律,并将计算结果与其它一些已知的理论结果进行了比较。     

两原子与双模腔场喇曼相互作用(g1≠g2)的辐射谱

研究了两个有效双能级原子与双模腔场具有不同耦合常数(g₁≠g₂)时通过喇曼相互作用的辐射谱,详细讨论了双模腔场分别处于不同数态时的情形,发现其辐射谱具有如下新特点:当模1腔场处于真空态,模2腔场处于弱场中时,随着R=g₂/g₁的增加,辐射谱交替出现对称的10峰、6峰结构,与单模双原子情形相比较,更为灵敏地反映出两原子与腔场间不同的喇曼相互作用强度;当模1腔场处于真空态、模2腔场处于强场中时,0相似文献   

非旋波近似下类克尔介质中“单模光场-受激三能级原子”系统的光子统计演化分析

本文研究了非旋波近似下类克尔介质对“单模光场-受激三能级原子”系统的光子统计演化特性的影响.数值计算的结果表明:类克尔介质的作用直接影响着受激辐射场的平均光子数< n(t) >的Rabi振荡的幅度和频率;而虚光场的影响则表现为受激辐射场的量子噪音,它与激发场强的变化及场与介质的耦合程度密切相关.另外,本文还对< n(t)>进行了频谱分析,结果发现该非线性系统存在着一系列高次谐波;并且,各高次谐波成分和振幅的变化情况完全依赖于激发场强及与介质的耦合程度.