类Kerr介质中两能级原子与驱动场作用时的相干性

两能级原子被嵌制在一充满类Kerr介质的热库中,通过求解原子与外加驱动场相互作用时约化密度算符非对角元,研究简并双光子过程中原子在外界环境(类Kerr介质和热库)下的相干特性.结果表明:当原子的相干性被保持时,外加驱动场的时间演化与原子的跃迁频率、原子偶极矩和模平均光子数等因素有关.     

简并多光子过程中两能级原子消相干性的消除

研究置于外部环境(热库)中的两能级原子消相干性的消除.在相互作用系统中通过外加驱动场的方法,得到简并多光子过程中两能级原子约化密度算符非对角元.当外加驱动场的演化规律满足一定的条件时,可使两能级原子的消相干被消除.     

囚禁离子非线性Jaynes-Cummings模型量子场熵演化特性

利用VonNeuuman量子约化熵理论研究了驻波激光场与囚禁在谐振势中的离子单量子共振相互作用系统中量子场熵的时间演化特性,通过数值计算详细讨论了Lamb-Dick参数、离子质心在驻波激光场中的位置以及囚禁离子初始状态对量子场熵演化特性的影响.结果表明:Lamb-Dick参数影响囚禁离子与驻波激光场之间量子纠缠的频率和幅度,其值越大离子与光场之间的平均纠缠程度越低;随着离子质心从驻波激光场的波节向波腹移动,二者之间量子纠缠的振荡频率逐渐变慢,纠缠强度逐渐减弱;随着囚禁离子处于激发态概率的减小,离子与光场之间的量子纠缠呈现先增强后减弱的变化趋势.这些特性对于纠缠态的制备以及利用囚禁离子进行量子通讯等信息处理过程有一定的参考价值.     

驻波激光场中囚禁离子内外自由度熵的演化特性

从描述囚禁离子与驻波激光场相互作用的Jaynes-Cummings（J-C）模型出发,导出了囚禁离子谐振动单量子共振激发相互作用的非线性J-C模型。通过求解这一模型下系统态和离子系统熵的演化规律,数值研究了囚禁离子的熵演化与Lamb-Dick参数  、离子在驻波激光场中的位置以及初始声子强度之间的关系。结果表明,离子熵的演化呈现非周期性的振荡。随着参数  的增大,囚禁离子熵演化的振荡频率变大,囚禁离子内外自由度退纠缠的时间变短。当离子质心的位置从驻波激光场的波节移向波腹,囚禁离子熵演化的振荡频率变小,离子与声子自由度退纠缠的时间变长。如果初始声子场强度较小,离子熵随时间的演化强烈地表现为不规则的振荡,且振荡频率较大;随着初始声子场强度变大,离子熵的演化类似于J-C模型中的场熵演化,不规则的振荡频率逐渐变小。     

囚禁离子的非线性Jaynes-Cummings模型及其布居数反转演化

从描述囚禁离子与驻波激光场相互作用的Jaynes-Cummings(J-C)模型出发，导出了囚禁离子谐振动单量子共振激发相互作用的非线性J-C模型. 通过求解这一模型的系统状态随时间变化，数值研究了离子布居数反转的演化规律. 结果表明，离子布居数反转演化的崩塌-复原周期与Lamb-Dick参数η和离子在驻波激光场中的位置有关，随着η参数的增大，离子布居数反转的崩塌-复原周期变短，当离子质心的位置从驻波激光场的波节移向波腹时，离子布居数崩塌-复原的周期变长. 关键词： 驻波激光场 囚禁离子 非线性J-C模型 Lamb-Dick参数     

消除简并双光子过程中二能级原子的消相干性

研究了置于外部环境(热库)中的二能级原子在外加驱动场时原子的消相干问题.得到简并双光子过程中原子约化密度算符非对角元.在二能级原子的消相干被消除的情况下,讨论外加驱动场的特性. 关键词： 简并双光子过程 二能级原子 消相干性     

驻波激光场中囚禁离子的线性熵和量子态转移研究

运用量子纠缠和线性熵理论,研究了驻波激光场中囚禁离子的线性熵和量子态转移.讨论了相干角、离子的相对位相、离子与驻波激光场之间的耦合强度以及失谐量、Lamb-Dicke参数对离子线性熵的影响.结果表明,在一定的条件下可以实现囚禁离子的内态到振动态的相干转移,线性熵随时间的演化呈现非周期性的振荡行为.离子线性熵的最大值随着相干角、离子与激光场之间的耦合强度以及失谐量的增大而减小,随着Lamb-Dicke参数的增大而增大.并且可以通过调节驻波激光场来调节离子与驻波激光场之间的耦合强度和失谐量,从而达到对离子线性熵的控制与操纵,理论上提供了一种调控纠缠的方式.     

囚禁离子非线性J-C模型量子态保真度

用全量子理论研究驻波激光场与囚禁离子相互作用系统中量子态保真度,详细讨论离子质心在驻波激光场中位置及离子初始状态对保真度的影响.结果表明:随着囚禁离子从远离驻波激光场波节处向波节处移动,量子态保真度振荡频率越来越高,振荡幅度几乎不变,且保真度到达第一个极小值所用时间越来越短,但不会出现信息完全失真;随着囚禁离子处于基态概率增加,量子态保真度振荡频率几乎不变,振荡幅度越来越小,也不会出现信息完全失真;在信息储存或传递过程中,囚禁离子量子态失真比系统和驻波场量子态失真小.     

弱场条件下两囚禁离子质心量子态运动

用微扰的方法计算了一个外加周期驱动激光场所组成的,两离子系统质心量子态跃迁几率的解析表达式.以两Ca+作为囚禁离子,模拟出了在弱场的作用下声子态跃迁几率随激光束频偏和相互作用时间变化的分布图形.结果表明:随着外加周期驱动激光场的频率和相互作用时间的调节,系统质心量子态随时间周期性的坍塌与复原;在频偏范围0.85×107...     

驻波激光场中囚禁离子的线性熵和量子态转移研究

运用量子纠缠和线性熵理论,研究了驻波激光场中囚禁离子的线性熵和量子态转移。讨论了相干角、离子的相对位相、离子与驻波激光场之间的耦合强度以及失谐量、Lamb-Dicke参数对离子线性熵的影响。结果表明,在一定的条件下可以实现囚禁离子的内态到振动态的相干转移,线性熵随时间的演化呈现非周期性的振荡行为。离子线性熵的最大值随着相干角、离子与激光场之间的耦合强度以及失谐量的增大而减小,随着Lamb-Dicke参数的增大而增大。并且可以通过调节驻波激光场来调节离子与驻波激光场之间的耦合强度和失谐量,从而达到对离子线性熵的控制与操纵,理论上提供了一种调控纠缠的方式。     

Coupling a single atomic quantum bit to a high finesse optical cavity

The quadrupole S(1/2)-D(5/2) optical transition of a single trapped Ca+ ion, well suited for encoding a quantum bit of information, is coherently coupled to the standing wave field of a high finesse cavity. The coupling is verified by observing the ion's response to both spatial and temporal variations of the intracavity field. We also achieve deterministic coupling of the cavity mode to the ion's vibrational state by selectively exciting vibrational state-changing transitions and by controlling the position of the ion in the standing wave field with nanometer precision.     

电子在激光驻波场中运动产生的太赫兹及X射线辐射研究

采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究. 结果表明: 垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大, 逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动, 并产生强的微米量级波长的太赫兹辐射; 高能电子垂直或者平行于激光电场方向入射到激光驻波场中, 都会产生波长在几个纳米的高频辐射; 低能电子与激光驻波场作用中, 激光强度影响着电子的运动形式、辐射频率以及辐射强度; 高能电子入射时, 激光强度影响了电子高频辐射的强度, 电子初始能量影响着辐射的频率; 电子能量越高, 产生的辐射频率越大. 研究表明可以由激光加速电子的方式得到不同能量的电子束, 并利用电子束在激光驻波场的辐射使之成为太赫兹和X射线波段的小型辐射源. 研究结果可以为实验研究和利用激光驻波场中的电子辐射提供依据.     

A scheme of quantum phase gate for trapped ion

We propose a scheme to implement two-qubit controlled quantum phase gate（CQPG） via a single trapped two-level ion located in the standing wave field of a quantum cavlty, in which the trap works beyond the Lamb--Dicke limit. When the light field is resonant with the atomic transition ｜g） →← ｜e） of the ion located at the antinode of the standing wave, we can perform CQPG between the internal and external states of the trapped ion; while the frequency of the light field is chosen to be resonant with the first red sideband of the collective vibrational mode of the ion located at the node of the standing wave, we can perform CQPG between the cavity mode and the collective vibrational mode of the trapped ion. Neither the Lamb--Dicke approximation nor the assistant classical laser is needed. Also we can generate a GHZ state if assisted with a classical laser.     

非线性增光子热态的非经典特性

本文从描述驻波激光场与囚禁离子相互作用的非线性Jaynes-Cummings模型出发,引入一种新的量子态,即非线性增光子热态.采用理论分析和数值计算相结合的方法,研究了Lamb-Dicke参数,温度和激光场的初相位等参数对这种量子态的非经典效应的影响.结果表明:非线性增光子热态的Mandel Q因子随温度的变化存在一个极小值.Lamb-Dicke参数越大,非线性增光子热态的非经典效应就越强.此外驻波场的初相位也对该态的非经典效应有明显的影响.     

驻波场中囚禁于Paul阱中的单个离子的内部动力学特性的研究

利用含时多量子非线性Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型时办禁子Ｐａｕｌ阱中在驻波场作用下单个离了的动力学行为作了一个完备的描述,工研究了它的含时因素及非线性特性对其动力学行为的影响,它于精确测量和控制Ｐａｕｌ阱的单个离子的运动具有重要的意义。     

[Russian Text Ignored]

The stability of the electromagnetic plasma confinement by powerful external s-polarized pump waves is considered. The parametric excitation of standing electromagnetic waves along the plasma boundary with frequencies close to the frequency of the pump wave leads to a periodic density modulation of the plasma boundary. The density disturbances along the direction of the external wave field are connected to the excitation of transverse p-polarized surface waves while the modulation in the direction perpendicular to the pump field are created by the parametric interaction between the external wave and s-polarized trapped leaking oscillations. Only when the leaking waves are excited the scale length of the modulation is larger than half the free space wave length of the incident radiation.     

驻波激光场中囚禁离子内外自由度的周期纠缠

在Lamb-Dicke极限下,利用幺正变换,将处于驻波激光场中任意位置的囚禁离子哈密顿量变换为离子裸态基中的Jaynes-Commings模型哈密顿量,研究了其内外自由度的量子熵和纠缠.结果表明,在非共振条件下,囚禁离子系统内外自由度之间存在周期纠缠 关键词： 驻波激光场 囚禁离子 内外自由度 周期纠缠