三参数双模压缩粒子数态的量子特性

利用有序算符内的积分技术,给出了三参数双模压缩算符,构建了三参数双模压缩粒子数态,并且研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应和对Cauchy-Schwartze不等式的违背.给出了量子态产生压缩效应和反聚束效应的条件,以及三参数双模压缩粒子数态的Wigner函数的解析式.讨论了参数变化和光子数变化对压缩效应、反聚束效应和Cauchy-Schwartze不等式的违背的影响.研究结果表明:随光子数的增大,压缩效应、反聚束效应和光场两模间的非经典相关性减弱;另一方面,随参数模的增大,压缩效应增强,但反聚束效应和光场两模间的非经典相关性却减弱.     

一种新的三模压缩真空态的量子特性

将三模压缩算符作用在三模真空态上构建三模压缩真空态。对三模中的两个模进行测量,讨论这种选择性测量对第三模的压缩效应、反聚束效应和光子统计分布的影响。研究结果表明:若测得第一和第二模场处于双模压缩态,那么第三个模场塌缩为单模压缩态,且其压缩效应得到增强;量子态测量可增强光子统计分布的非经典特性,但对第三模场的反聚束效应没有影响。     

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。     

双模激发压缩真空态的维格纳函数

利用纠缠态表象下的维格纳(Wigner)算符,构造了双模激发压缩真空态的维格纳函数,并根据该函数在相空间ρ-γ中随参量m,n和r的变化关系,讨论了双模激发压缩真空态的量子干涉特性和压缩效应。结果表明,对于参量m,n不同的取值,双模激发压缩真空态的量子干涉效应的强弱不同;而对于不同的压缩参量r,双模激发压缩真空态呈现出不同程度的压缩效应。最后,根据双模激发压缩真空态的维格纳函数的边缘分布,阐明了此维格纳函数的物理意义。     

双模SU(1,1)相干态光场与V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统的量子性质

研究了双模SU(1,1)相干态光场与V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)相互作用系统中光场的量子相关性质、振幅平方压缩效应和原子激光压缩效应。结果表明,双模SU(1,1)相干态光场各模的二阶相干度不随时间变化,光场各模光子是反聚束的,呈现非经典效应,光场两模相关性是非经典相关。光场具有周期性的振幅平方压缩效应,讨论了光场相关参数和原子相关参数对压缩深度、压缩频率的影响。双模原子激光不易压缩,压缩深度取决于光场初态。     

扩散过程中弱相干光场的退相干

研究了扩散过程中弱相干光场量子特性的演化.利用正规乘积、反正规乘积和Weyl编序算符内的积分技术,采用热纠缠态表象求解密度矩阵主方程,利用Kraus算符给出扩散过程中密度算符解的表达式,导出初态为弱相干态的量子态密度算符演化规律.讨论了扩散对光场压缩效应和反聚束效应的影响.结果表明:随着扩散过程的进行,弱相干场压缩深度和压缩范围均在减小;扩散初期光场呈反聚束效应,扩散时间大于一定值后反聚束效应消失.     

光场组合算符激发混沌场的量子特性

利用算符作用在光场态上构造新的量子态的方法,通过光场湮没和产生算符的线性组合作用构造了光场组合算符激发混沌场。通过对光场的两个正交分量涨落、二阶关联函数、Mandel Q参量和Wigner函数的计算,研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应、统计性质和Wigner函数的负性。讨论了算符叠加系数变化和平均光子数变化对其量子特性的影响。研究结果表明:光场不呈现压缩效应;随平均光子数增大它的反聚束效应、亚泊松分布性质和Wigner函数负性减弱;另一方面,随算符组合部分中产生算符的比重增大,光场反聚束效应和亚泊松分布性质增强。这表明增大算符组合部分中产生算符的比重对增强光场反聚束效应和亚泊松分布性质有利。     

压缩真空态的高阶非经典性质

通过高阶压缩效应,高阶反聚束效应和二阶亚泊松分布等统计性质,研究了压缩真空态的高阶非经典性质。采用数值计算方法,讨论了压缩参数对态的高阶非经典性质的影响。研究结果表明:压缩真空态呈现出高阶压缩效应和四阶反聚束效应,并且这些非经典性质均随压缩参数增大而增强。但它未呈现出一至三阶反聚束效应,也没有展示出一阶亚泊松分布和二阶亚泊松分布等特性。     

双模压缩真空态与原子相互作用中的量子纠缠和退相干

考虑双模压缩真空态光场与环境(原子)通过双光子过程发生相互作用,分别用量子约化熵和量子相对熵研究了在此作用过程中双模光场和原子间的纠缠以及双模光场的模间纠缠 关键词： 双模压缩真空态 量子纠缠 量子约化熵 量子相对熵     

拉盖尔多项式算符激发相干态的非经典性质

将拉盖尔多项式算符作用在相干态上,构造了拉盖尔多项式算符激发相干态.利用有序算符积分技术,导出了它的归一化系数以及〈a^la^+m〉的计算表达式.采用数值计算方法,讨论了相干态相位角和平均光子数对它的非经典性质的影响.研究结果表明:一阶拉盖尔多项式算符激发相干态呈现出压缩效应、反聚束效应、亚泊松分布和Wigner函数负性等量子特性,并且相干态的相位角对它的量子特性有重要影响;另一方面,随相干态平均光子数增大,它的反聚束效应和亚泊松分布性质逐渐减弱,压缩效应和Wigner函数的负性却先增强,而后又逐渐减弱.     

光场算符n次幂叠加激发混沌场的量子特性

构造了光场算符n次幂叠加激发混沌场,采用数值计算方法研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应和统计性质,讨论了混沌场平均光子数、算符叠加系数及其幂次n对量子特性的影响.研究结果表明:光场算符n次幂叠加激发混沌场不呈现压缩效应,但呈现出反聚束效应和亚泊松分布性质,并且随平均光子数增大,它的反聚束效应和亚泊松分布性质减弱;随着算符组合部分中产生算符的比重增大,光场反聚束效应和亚泊松分布性质增强;随着算符幂次增大,亚泊松分布性质加强.     

四能级原子与双模腔场相互作用中的非线性效应

本文研究了一串级型四能级原子与双模腔场的相互作用,其中位于下方的模2腔场初始时刻不存在。计算表明,在一定的条件下,模2腔场的动力学行为中存在着长时间的深压缩现象或场复振幅算符两个正交分量的交替压缩现象,存在着强烈的反聚束效应以及强烈的超聚束效应,而且压缩与超聚束效应之间有一定的对应关系,非经典的压缩态和反聚束效应能够同时出现。模2腔场的这些非线性效应与复杂的叠加态有关。 关键词：     

原子偶极压缩的相干控制和Cauchy-Schwarz不等式的破坏

通过研究孤立二能级原子与双模纠缠相干光场的相互作用,分析了体系中原子偶极压缩量子效应的时间演化规律.体系中作用场模的性质决定了原子偶极压缩程度;同时定义了体系的Cauchy-Schwarz不等式破坏参数ΔV,研究了不同条件下参数ΔV的时间演化特性,Cauchy-Schwarz不等式破坏程度和体系中所具有的非经典特性是一致的;即可以通过调控相干场参数来远程控制体系中的非经典特性. 关键词： 量子光学 双模纠缠相干态 偶极压缩效应 Cauchy-Schwarz 不等式     

与q形变玻色算符逆算符相关的相干态及其量子统计性质

讨论了ｑ形变玻色算符的广义逆算符作用于ｑ－相干态所得到的两类量子态的数学及量子统计性质。结果表明，ｑ－相干态的光子激发态不存在压缩但呈现反聚束效应，而ｑ－相干态的光子湮灭态却存在压缩但不呈现反聚束效应。     

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.     

q变形对相干态及其反聚束效应

利用q变形玻色产生算符和湮没算符及其逆算符的性质，引入了q变形的两种对相干态，研究了q变形对相干态的反聚束效应和两模间的关联特性. 结果表明，q变形对相干态呈现反聚束效应，两模的光子相互关联，并且q参数对这些非经典特性的调节比较明显，随着q偏离1越大，这些特性越明显.     

克尔介质中双模纠缠相干光与贝尔态原子相互作用系统的光子统计特性

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了克尔介质腔中处于贝尔态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的光子统计特性。讨论了双原子体系的初态、初始光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及克尔介质与双模光场的耦合强度对光子统计特性的影响。结果表明:忽略克尔介质的作用时,只有当双原子体系的初态为0β1〉或1β1〉时,在一定的条件下才可出现光子的反聚束效应,而当双原子体系的初态为β00〉、1β0〉时,光场在其演化过程中不出现光子的反聚束效应。而当考虑克尔介质的作用时,四种初态下光场演化过程中均有可能出现光子的反聚束效应。光子的反聚束效应出现的次数、时间和深度极其敏感地依赖于初始光场的平均光子数和克尔介质与双模光场的耦合强度,同时也受到双模纠缠光场的纠缠程度的影响。     

纠缠压缩真空态的纠缠转移

通过分析光学分束器对压缩真空态光场的作用,发现如果分束器的输入光是两束具有同样振幅和相位的单模压缩真空态光场,则输出光为双模压缩真空态光场;若分束器的输入光是两束具有同样振幅但有π相位差的单模压缩真空态光场,则输出光仍为两束单模压缩真空态光场.对于双模压缩真空态光场,每个模中容纳的光子数可以是基数或偶数.而对于单模压缩真空态光场,每个模中只能包含偶数个光子.根据这些结果,提出了一个纠缠转移的方案.在这个方案中,两个纠缠压缩真空态光场被用作量子信道,通过利用光学分束器作用和光子数探测的方法,并在经典通讯的帮助下,实现了三个通讯伙伴之间的纠缠转移.     

双参数形变谐振子湮没算符高次幂本征态的量子统计性质

研究双参数形变谐振子湮没算符高次幂本征态的量子统计特性. 结果表明, 当k为偶数时它们都可存在N次方压缩; 并且它们均可呈现反聚束效应.     

减少光子奇(偶)对相干态的非经典特性

构造了减少光子奇对相干态与减少光子偶对相干态,并用数值模拟方法研究了它们的非经典特性。结果表明,从奇对相干态与偶对相干态的第一个场模取走光子,可以显著地增强第二个场模的光子统计亚泊松分布特性;从奇对相干态的第一个场模取走光子后,在双模光子消灭算符本征值的模较小时可以增强第一个场模的光子反聚束性质。从偶对相干态的第一个场模取走光子,在双模光子消灭算符本征值的模较小时第二个场模的光子反聚束效应得到明显增强。