虚光场效应对原子激光压缩性质的影响

在压缩真空态光场和二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中, 应用全量子理论, 分别在旋波近似和非旋波近似下, 研究了原子激光的压缩特性以及原子本征频率、光场-原子的耦合系数、光场初始压缩因子以及虚光场对原子激光压缩特性的影响. 研究表明,原子激光的两个正交分量均可被周期性压缩,原子的本征频率决定了原子激光两个正交分量涨落的量子Rabi频率,光场与原子的耦合系数决定了原子激光正交分量涨落的崩塌-回复振荡频率,当光场初始压缩因子增大和考虑虚光场效应时,原子激光正交分量的压缩深度均加深. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 压缩真空态 原子激光 虚光场效应     

虚光场对玻色-爱因斯坦凝聚体与二项式光场相互作用系统中光场压缩性质的影响

在二项式光场和二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中, 应用全量子理论, 分别在旋波近似和非旋波近似下, 研究了光场的压缩特性以及原子本征频率、原子-光场的耦合系数、光场参数以及虚光场对系统光场压缩特性的影响. 研究表明, 光场的两个正交分量均被周期性压缩, 光场压缩持续时间与原子的本征频率有关, 压缩深度与二项式光场概率分布参数和虚光场有关, 光场与原子的耦合系数决定了光场涨落的崩塌-回复频率. 关键词： 量子光学 玻色-爱因斯坦凝聚 虚光场 光场压缩     

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.     

非旋波近似下压缩真空场与三能级原子依赖强度耦合系统的光场压缩

利用全量子理论,研究了非旋波近似下压缩真空场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用系统中光场的压缩效应.数值计算结果表明:光场呈现出周期性压缩现象,而虚光子过程则对光场的压缩具有抑制作用并产生量子噪声,量子噪声大小依赖于光场的初始压缩因子r和光场频率ω,且与原子-光场耦合强度g有关.随着r的增大,虚光子过程对光场压缩抑制作用程度由弱到强再由强到弱;随着ω和g的增大,量子噪声分别减小和增大.     

双模压缩真空场与耦合双原子相互作用系统中光场的量子特性

研究了双模压缩真空场与耦合双原子系统中光场的压缩性质和相干性质.讨论了光场的初始压缩因子、原子-场耦合常数及原子间偶极-偶极相互作用常数对光场量子特性的影响. 关键词： 双模压缩真空场 耦合双原子系统 光场的非经典性质     

非旋波近似下光场与V型三能级原子依赖强度耦合作用系统中的光场压缩

利用全量子理论,研究了非旋波近似下单模光场与V型三能级原子依赖强度耦合的相互作用系统中光场的压缩效应.结果表明:光场的压缩依赖于系统的本身性质,而虚光子过程使光场的压缩程度明显加强并产生量子噪声,其大小依赖于初始场平均光子数n和光场频率ω,且与原子光场耦合强度g有关.     

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中光场的压缩特性

在双模SU(1,1)相干态光场和V-型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中,应用全量子理论,在旋波近似下,研究了双模光场的压缩特性,分别讨论了光场与原子之间的耦合常数、原子之间的相互作用和光场参数对光场压缩特性的影响.研究表明,光场的两个正交分量均被周期性压缩,光场与原子的耦合系数和原子间的相互作用强度增大时均使得光场正交分量涨落的周期缩短;光场参数的变化不影响光场压缩的周期,对压缩深度有一定的影响.     

虚光场对双模压缩真空场与原子相互作用系统中光子统计性质的影响

研究了非旋波近似下双模压缩真空场与二能级原子相互作用系统中光子的统计性质,着重讨论了虚光场效应对光子统计性质的影响.数值计算结果表明,虚光场对光子统计性质的影响主要表现为量子噪声,量子噪声的大小依赖于光场的初始压缩因子和原子的初始状态,且与原子光场耦合强度有关. 关键词： 非旋波近似 双模压缩真空场 二能级原子 光子统计性质     

压缩态光场变耦合系数双光子J-C模型性质

讨论了初始光场为压缩态、原子-光场耦合系数随时间变化情形下双光子过程J-C模型的量子统计性质。具体研究了双光子过程中原子布居数反转、光场的压缩等随时间的演化性质,讨论了初始光场的压缩系数、压缩相位及耦合系数变化快慢对这些性质的影响。研究结果表明,初始光场的压缩系数增大,崩塌和回复的频率增大,回复值减小。当原子-光场耦合系数变化缓慢时,崩塌和回复现象被延迟。而光场逐渐失去压缩性质;而当耦合系数变化较快时,崩塌和回复现象被加速,而光场压缩量将产生振荡,压缩效应将反复出现。     

虚光场对双模压缩真空场中原子量子特性的影响

应用全量子理论,研究了非旋波近似下与双模压缩真空场相互作用的二能级原子算符的时间演化规律和偶极压缩性质,数值计算结果表明,虚光场效应主要表现为物理过程中的量子噪声,这种量子噪声的大小与光场的初始压缩参量和原子的初始状态以及系统的耦合强度等因素密切相关. 关键词： 虚光场 双模压缩真空场 二能级原子 粒子数布居 原子偶极压缩     

Influence of the virtual photon field on the squeezing properties of atom laser

This paper investigates the squeezing properties of an atom laser without rotating-wave approximation in the system of a binomial states field interacting with a two-level atomic Bose--Einstein condensate. It discusses the influences of atomic eigenfrequency, the interaction intensity between the optical field and atoms,parameter of the binomial states field and virtual photon field on the squeezing properties. The results show that two quadrature components of an atom laser can be squeezed periodically. The duration and the degree of squeezing an atom laser have something to do with the atomic eigenfrequency and the parameter of the binomial states field, respectively. The collapse and revival frequency of atom laser fluctuation depends on the interaction intensity between the optical field and atoms. The effect of the virtual photon field deepens the depth of squeezing an atom laser.     

相互作用原子玻色-爱因斯坦凝聚体诱导的光场压缩效应

给出了光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统的哈密顿量，研究了原子 间相互作用对压缩相干态光场与原子BEC相互作用系统中光场正交压缩特性的影响.结果表明 ：光场两正交分量的涨落均随时间按余弦规律周期性地变化，其压缩性质依赖于光场的初始 压缩因子和压缩方向角，而原子间的相互作用影响光场正交分量的涨落随时间变化的幅度和 周期. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 压缩相干态 光场的正交压缩     

原子间相互作用对V型三能级原子激光压缩性质的影响

研究了V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩相干态光场相互作用系统中原子激光的两个正交分量的压缩性质,并与三型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体和双摸压缩相干态相互作用系中原子激光的压缩作了比较.结果表明:压缩相干态光场的初始压缩因子和凝聚体中原子间的相互作用强度对原子激光的两个正交分量的压缩有明显的影响,随光场压缩因子增大原子激光的压缩深度增加,而随原子间相互作用变强,对原子激光的正交分量的压缩的影响变浅.     

原子间相互作用对双模原子激光压缩性质的影响

研究了由单模压缩相干态光场与Ξ型三能级原子玻色爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统中耦合输出的双模原子激光的压缩特性,重点讨论了玻色爱因斯坦凝聚体原子间相互作用对原子激光压缩性质的影响,并讨论了原子激光压缩对光场初始压缩因子的依赖关系。结果表明:由光场诱导的双模原子激光呈现周期性的压缩,原子间的相互作用和光场初始压缩因子对原子的压缩性质具有重要影响。原子间的相互作用影响原子激光压缩的振荡频率而不会影响其压缩深度,而初始光场的压缩因子则对原子激光压缩深度产生调制作用,且初始光场的压缩因子越大,则原子激光压缩的时间越短。     

Ξ型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体对光场压缩性质的影响

利用格子液体方法对Ξ型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与单模压缩相干态光场相互作用系统的哈密顿量进行了改进, 并且研究了Ξ 型三能级原子单模光场系统中光场压缩性质.结果表明: 光场两正交分量交替呈现周期性压缩, 其最大压缩深度由光场与原子间的相互作用强度和光场初始压缩因子决定, 而压缩时间与光场的圆频率有关. 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 Ξ型三能级原子 压缩相干态 单模压缩态光场     

原子间相互作用对光场和原子激光压缩性质的影响

对文献中给出的光场与二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统的哈密顿量进行分析，表明文献中对原子间相互作用部分的处理有不合理之处，文献中的处理过高估计了原子间相互作用的贡献，从而对该哈密顿量作出了改进.用改进的哈密顿量解析地求解了非旋波近似下光子和原子算符的运动方程，并结合BEC的有关实验条件对哈密顿量中的有关参数作出了估计，研究了光场与原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中，光场和耦合输出相干原子束的压缩性质.结果表明：光场两正交分量的涨落均随时间按余弦规律周期性地变化，原子激光的两正交分量 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 压缩相干态 光场的正交压缩 压缩原子激光     

Study of Some Properties of Two-Level Atom in Quantum Optics

With the concept of negative photon and the K-photon J C model, we investigate analytically the effect of virtual photon field on the collapse revival effect of atomic inversion and squeezing of atom, we find that there is a significant effect of virtual photon field on atomic inversion and squeezing of atom; with the one-photon model as an example, we find that the squeezing of atom occurs periodically, the time and times of squeezing are only related to the resonance frequency and the amplitude of squeezing related to coupling constant of atom field, mean photon number and resonance frequency; also we show that the effect of squeezing of atom does not exist within rotating wave approximation if K≥3. Taking the approach of nearest-neighboring spectrum in the quantum chaos field, we investigate the properties of energy spectrum in one-photon JC model and show that the integrable region,non-integrable region and transition region of this system can be illustrated by a phase diagram;also we discuss the influence of interaction of atoms on spectrum and Δ₃ statistics of adjacent energy levels, we find that the influence of interaction is little obvious in strong field but takes great important role in weak field.     

二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用系统中原子激光的压缩性质

利用格子液体方法对二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用系统的哈密顿量进行了改进,并且研究了系统中原子激光的压缩性质.结果表明:原子激光的两个正交分量均可被周期性压缩,其最大压缩深度主要依赖于光场初始压缩因子,而崩塌-回复振荡频率和量子Rabi振荡频率主要分别由光场与原子间的相互作用强度和光场圆频率决定.