多模复共轭奇、偶相干态光场的N次方Y压缩与N次方H压缩

利用新近提出的多模辐射场的广义非线性等阶高阶压缩理论,对多模复共轭奇、偶相干态光场的N次方Y压缩与N次方H压缩特性进行了详细研究.结果发现:①多模复共轭奇相干态光场,压缩阶数N为偶数时,只存在N-Y最小测不准态;而当腔模总数q与压缩阶数的乘积q·N为偶数时,只存在N-H最小测不准态;此外,无论N及q·N为何值,不呈现N次方Y压缩与N次方H压缩效应.②多模复共轭偶相干态光场在一定条件下可呈现出周期性变化的任意阶的N次方Y压缩与N次方H压缩效应.③多模偶相干态光场与多模复共轭偶相干态光场两者的压缩效果和压缩特性完全相同,这种现象称为“压缩简并”.     

多模复共轭虚偶相干态光场的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩

本文利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了一种新型的多模复共轭虚偶相干态光场|Ψ_i,e^*(2)>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩特性.结果发现:1)当压缩阶数N为奇数时,态Ψ_i,e^*(2)>_q在一定条件下总可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方Y压缩效应;当腔模总数q与压缩阶数N两者之乘积q·N为奇数时,则在一定条件下态|Ψ_i,e^*(2)>_q又可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方H压缩效应.2)态|Ψ_i,e^*(2)>_q与多模偶相干态光场|Ψ_i,e^*(2)>_q与多模虚偶相干态光场|Ψ_i,e⁽²⁾>_q的压缩幅度、压缩条件和压缩特征等完全相同.这一结果再次从理论上证实了多模压缩光中的确存在着“相反压缩”和“压缩简并”这两类新的物理现象.     

一种新型的多模虚偶相干态光场的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩

本文利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了一种新型的多模虚偶相干态光场|Ψ_i,e⁽²⁾>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩特性.结果发现:1)态|Ψ_i,e⁽²⁾>_q是一种典型的多模非经典光场,当压缩阶数N为奇数时,态|Ψ_i,e⁽²⁾>_q在一定条件下总可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方Y压缩效应;当腔模总数q与压缩阶数N这两者的乘积q·N为奇数时,则在一定条件下态|Ψ_i,e⁽²⁾>_q又可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方H压缩效应.2)态|Ψ_i,e⁽²⁾>_q的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩效应这两者的压缩程度和压缩深度分别与几率幅γ_q^(e)、压缩参数R_j、各模的初始相位φ_j(或者各模的初始相位和 φ_j)、压缩阶数N以及腔模(指纵模)总数q等呈较强的非线性关联,等阶N次方H压缩效应与上述诸参量之间的非线性关联程度要比等阶N次方Y压缩效应的更强.3)多模虚偶相干态光场|Ψ_i,e⁽²⁾>_q与多模偶相干态光场|Ψ_,e>_q及多模复共轭偶相干态光场|Ψ*_,e⁽²⁾>_q这后两者的等阶N次方Y压缩效应和等阶N次方H压缩效应的压缩条件和压缩特性正好相反,这种现象就称为相反压缩.     

多模虚共轭相干态与多模真空态的叠加态光场的等阶N次方Y压缩

利用多模压缩态理论,研究了多模虚共轭相干态|{iZ_j^*}〉q与多模真空态|{O_j}〉q的叠加态|{Ψ_p⁽²⁾}〉q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性.结果发现态|{Ψ_p⁽²⁾}〉q是一种典型的多模非经典光场,它在一定的条件下,可呈现出周期性变化的、任意奇数阶和任意偶数阶的等阶N次方Y压缩效应,而在另外的条件下,则可呈现出等阶N次方Y相似压缩现象.     

由奇、偶相干态组成的第Ⅱ种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方H压缩特性

利用多模压缩态理论,详细研究了由奇、偶相干态组成的第Ⅱ种四态叠加多模叠加态光场|ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q的等阶N次方H压缩特性.结果发现:1)当腔模(纵模)总数_q与压缩阶数N之积_qN为偶数时,态|ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q恒处于等阶N-H最小测不准态;2)当_qN为奇数时,在其它参量的不同组合取定值的条件下,态|ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q可分别呈现以下几种效应:①某一正交分量呈现等阶N次方H压缩效应,另一正交分量则既不呈现出等阶N次方H压缩效应也不处于等阶N-H最小测不准态;②呈现出"半相干态”效应;③处于等阶N-H最小测不准态;3)经与文献17比较发现本文论及的态|ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q与态|ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅰ>_q之间存在着"压缩简并”现象.     

两不同奇相干态组成的第种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由多模奇相干态与多模复共轭奇相干态这两种不同的奇相干态的线性叠加所组成的第Ⅰ种四态叠加多模叠加态光场|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q,利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q的等阶N次方Y压缩特性.结果发现:1)当压缩阶数N为偶数时,在不同的条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q可分别呈现三种状态:a)态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q可处于等阶N-Y最小测不准态;b)态|Ψ(4)o,I〉q的第一正交分量可呈现等阶N次方Y压缩效应;c)态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q可呈现“半相干态”效应.2)当压缩阶数为奇数时,若果r₁=r₂=r,则在不同的条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q可分别呈现三种状态:a)态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q可处于等阶N-Y最小测不准态;b)态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q的第一正交分量可呈现等阶N次方Y压缩效应;c)态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q的第二正交分量可呈现等阶N次方Y压缩效应.3)“半相干态”是指在一定条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,I〉_q的两个正交分量其中一个正交分量处于等阶N-Y最小测不准态,另一个正交分量既不处于等阶N-Y最小测不准态也不呈现等阶N次方Y压缩效应.     

两不同奇相干态组成的第种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

本文构造了由两不同奇相干态组成的第Ⅲ种四态叠加多模叠加态光场|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q.利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性,结果发现由不呈现等阶高阶压缩效应的两奇相干态线性叠加组成的新量子光场态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q呈现出许多奇异物理现象:1)当压缩阶数N=4m(m=1,2,3,…,…)时,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q始终恒处于等阶N-Y最小测不准态;2)当压缩阶数N=4m-2(m=1,2,3,…,…)时,在一定条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的某一正交分量处于等阶N-Y最小测不准态时,另一正交分量则始终既不处于等阶N-Y最小测不准态,也不呈现等阶N次方Y压缩效应,这种现象称为“半相干态”效应;在另外一些条件下,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q的两正交分量可分别呈现出等阶N次方Y压缩效应,其压缩特性具有周期性变化的、互补对称的关系.3)当压缩阶数N为奇数时,态|Ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ>_q始终不会呈现等阶N次方Y压缩效应,也不处于等阶N-Y最小测不准态,但在一定条件下可呈现“半相干态”效应.     

第Ⅵ类两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩特性研究

本文构造了由多模相干态|{Z_j}〉q与多模虚相干态|{iZ_j}〉q这两者的线性叠加所组成的第Ⅵ类两态叠加多模叠加态光场|Ψ₆⁽²⁾〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ₆⁽²⁾〉q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性.结果发现:1)在压缩阶数N＝2p且p＝2l(l＝1,2,3,…,…)的条件下,无论各模的初始相位φ_j(j＝1,2,3,…,q)、态间的初始相位差(θ_pq^(R)-θ_pq^(I))以及各单相干态光场的平均光子数之和 R_j²等如何变化,态|ψ₆⁽²⁾〉q总是恒处于偶数阶等阶N-Y最小测不准态.2)在压缩阶数N＝2p且p＝2l+1(l＝0,1,2,3,…,…)的条件下,当各模的初始相位φj、态间的初始相位差(θ_pq^(R)-θ_pq^(I))以及各单模相干态光场的平均光子数之和 R_j²等分别满足一定的量子化条件(或者在特定的区间内连续取值)时,态|ψ₆⁽²⁾〉q的第一及第二这两个正交分量总可分别呈现出周期性变化的偶数阶的等阶N次方Y压缩效应.     

一种新型的两态叠加多模叠加态光场的广义非线性等阶N次方H压缩

本文根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由多模(即 q模)相干态的相反态 | {-Z_j}〉_q及多模虚相干态的相反态 | {-iZ_j}〉_q 这两者的线性叠加所组成的一种新型的两态叠加多模叠加态光场 | ψ_msc⁽²⁾〉_q 利用新近建立的多模压缩态理论,详细研究了态 | ψ_msc⁽²⁾〉_q 的广义非线性等阶N次方H压缩特性 结果发现:1)当压缩阶数N与腔模总数q这两者之积为偶数,亦即当q·N =2p且p =2m(m =1,2,3,…,…)时,态 | ψ_msc⁽²⁾〉_q恒处于等阶N-H最小测不准态;2)当q·N =2p且 p =2m′+ 1(m′ =0,1,2,3,…,…)时,如果各模的初始相位之和 、态间的初始相位差(θ_nq^(I)-θ_nq^(R))、各多模相干态光场的总的平均光子数 以及 [(θ_nq^(I)-θ_nq^(R))+ ]等满足一定的量子化条件时,态 | ψ_msc⁽²⁾〉_q 总可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方H压缩效应;3)当压缩阶数N与腔模总数 q这两者之积为奇数时,亦即当 q·N =2p + 1时,无论 p =2m(m =0,1,2,3,…,…)还是 p =2m′ + 1(m′ =0,1,2,3,…,…),只要各模初始相位之和 满足一定的量子化条件,则当两态叠加几率幅满足r_nq^(R) =r_nq^(I) 时,态 | ψ_msc⁽²⁾〉_q 就恒处于N-H测不准态     

四态叠加多模光场的等幂次N次方H压缩

根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由奇、偶相干态光场所组成的一种新型的四态叠加多模叠加态光场|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅲ〉_q.它是由多模虚奇相干态和多模虚偶相干态这两者的线性叠加所组成的.利用多模压缩态理论详细研究了态|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅲ〉_q的等幂次N次方H压缩特性.结果发现:当腔模总数q与压缩次数N的乘积为奇数时,若各模初始相位和qj＝1φ_j、态间叠加几率幅γ_o、γ_e以及态间相位差θ_e-θ_o等相关参量满足一定的不同条件时,态|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅲ〉_q可分别呈现以下非经典效应:i)等幂次N次方H压缩;ii)"半相干态"效应.     

由奇偶相干态组成的第ⅣV种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由多模奇相干态和多模虚偶相干态组成的第Ⅳ种四态叠加多模叠加态光场|ψ(4)oe,Ⅳ〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ(4)oe,Ⅳ>q的等阶N次方Y压缩特性.结果发现1)当压缩阶数为偶数时,态|(4)oe,Ⅳ〉q始终不呈现等阶N次方Y压缩效应.a)当压缩阶数N=4m(m=1,2,3,……)时,态|ψ(4)oe,Ⅳ〉q恒处于等阶N-Y最小测不准态;b)当N=4m'+2(m'=0,1,2,……)时,态| ψ(4)oe,Ⅳ〉q可呈现"半相干态"效应;2)当压缩阶数为奇数时,在不同的条件下,态|ψ(4)oe,Ⅳ〉q可分别呈现以下几种状态a)第一正交分量可呈现等阶N次方Y压缩效应;b)第二正交分量可呈现等阶N次方Y压缩效应;c)态|ψ(4)oe,Ⅳ>q可呈现"半相干态"效应.     

由奇偶相干态组成的第Ⅳ种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

根据量子力学中的线性叠加原理 ,构造了由多模奇相干态和多模虚偶相干态组成的第 种四态叠加多模叠加态光场 |Ψ(4)oe , 〉q.利用多模压缩态理论 ,研究了态 |Ψ(4)oe , 〉q的等阶N次方 Y压缩特性 .结果发现 :1 )当压缩阶数为偶数时 ,态 |Ψ(4)oe , 〉q始终不呈现等阶 N次方Y压缩效应 .a)当压缩阶数 N=4m(m=1 ,2 ,3 ,…… )时 ,态 |Ψ(4)oe , 〉q恒处于等阶 N- Y最小测不准态 ;b)当 N=4m′+2 (m′=0 ,1 ,2 ,…… )时 ,态 |Ψ(4)oe , 〉q可呈现“半相干态”效应 ;2 )当压缩阶数为奇数时 ,在不同的条件下 ,态 |Ψ(4)oe , 〉q可分别呈现以下几种状态 :a)第一正交分量可呈现等阶 N次方 Y压缩效应 ;b)第二正交分量可呈现等阶 N次方 Y压缩效应 ;c)态 |Ψ(4)oe , 〉q可呈现“半相干态”效应 .     

一种强度不等的新型两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩效应

本文构造了由多模虚共轭相干态{iZ_j^(a)*}>_q与多模虚共轭相干态的相反态|{-iZ_j^(b)*}>_q这两者的线性叠加所组成的一种强度不等的新型两态叠加多模叠加态光场 |Ψ^(ab)>_q.利用多模压缩态理论,对态|Ψ^(ab)>_q的等阶N次方Y压缩特性进行了详细研究.结果发现:该态在一定条件下可呈现出周期性变化的任意奇数阶和任意偶数阶的等阶N次方Y压缩效应,而在特殊条件下,则呈现出等阶N次方Y压缩简并现象.     

第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场的奇次幂N次方Y压缩

本文利用多模压缩理论 ,研究了第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场 |ΨI(ab) 〉q的广义非线性奇次幂N次方Y压缩特性 ,结果发现 :在压缩幂次数N取奇数时 ,若构成态|ΨI(ab) 〉q的宏观上可以分辨的两个量子光场态的强度和各对应模初始相位不相等时 ,态|ΨI(ab) 〉q的第一或第二正交分量在一定条件下总可分别呈现出周期性变化的奇次幂N次方Y压缩的效应 这一结果与文献 4的研究报道截然不同     

第Ⅵ类两态叠加多模叠加态光场的广义非线性等阶N次方H压缩

本文根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由多模相干态|{Z_j}〉_q与多模虚相干态|{iZ_j}〉_q这两者的线性叠加所组成的第类两态叠加多模叠加态光场|φ^₆(2)〉_q.利用多模压缩态理论,研究了态|φ^₆(2)〉_q的广义非线性等阶N次方H压缩特性.结果发现:1)在腔模总数q与压缩阶数N这两者之积取偶数亦即qN=2p的条件下,如果p=2l(l=1,2,3,…,…),则无论各模的初始相位和∑_j=1^qφ_j、态间的初始相位差(θ_pq^(R)-θ_pq^(I))以及各单模相干态光场的平均光子数之和∑_j=1^qR_j²等如何变化,态|φ^₆(2)〉_q总是恒处于等阶N-H最小测不准态.2)在qN=2p的条件下,如果p=2l+1(l=0,1,2,3,…,…),则当∑_j=1^qφ_j、(θ_pq^(R)-θ_q^(I))、∑_j=1^qR_j²、[(θ_pq^(R)-θ_q^(I))-∑_j=1^qR_j²]等分别满足一定的量子条件(或者在一些特定的闭区间内连续取值)时,态|φ^₆(2)〉_q总可呈现出周期性变化的等阶N次方H压缩效应.     

第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场等阶N次方H压缩——1.腔模总数与压缩阶数两者之积取偶的情形

本文利用多模压缩态理论研究了第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ_Ⅰ^(ab)>_q的广义非线性等阶N次方H压缩特性.结果发现:在腔模总数q与压缩阶数N这两者之积qN为偶数亦即qN=2p的条件下,无论p=2m(m=1,2,3,…,…)还是p=2m+1(m=0,1,2,…,…),当两非对称态中各模的初始相位和 =φ_j^(a)、 =φ_j^(b)、态间的初始相位差(θ_pq^bI-θ_nq^aR),以及各单模相干态光场的光子干涉项之和 =[R_j^(a)R_j^(b)]cos(φ_j^(a)-φ_j^(b))]等满足一定条件时,态|Ψ_Ⅰ^(ab)>_q可分别呈现出周期性变化的奇数模-偶数阶、偶数模-奇数阶和偶数模-偶数阶的等阶N次方H压缩效应.