第Ⅰ种非对称三态叠加多模叠加态光场的高次和压缩--第一正交分量的N次方H压缩效应

构造了第孙中禹种强度不等的非对称三态叠加多模叠加态光场|ψ1(ABC)〉q.利用多模压缩态理论研究了态|ψ1(ABC)〉q第一正交分量高次和压缩.结果发现:①当构成态|ψ1(ABC)〉q的三个多模相干态光场的强度不相等时,在一定条件下,态|ψ1(ABC)〉q的第一正交分量可出现任意幂次的高次和压缩.②当上述的三个多模相干态光场强度相等时,态|ψ1(ABC)〉q的第一正交分量的高次和压缩现象消失.在这种情况下,态|ψ1(ABC)〉q的第一正交分量恒处于NH最小测不准态.     

第Ⅰ种强度不对称三态叠加多模叠加态光场N次方Y压缩—第一正交相位分量的压缩情况

根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由三个强度不等的多模相干态光场|{Z_j^(A)}>_q、|{Z_j^(B)}>_q和|{Z_j^(C)}>_q的线性叠加所组成的第Ⅰ种强度不对称三态叠加多模叠加态光场|ψ_l^(ABC)>_q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ_l^(ABC)>_q的第一正交方分量(即磁场分量)的广义非线性等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:①在上述各多模相干态光场中各模的强度和各模的初始相位各不相等的情况下,态|ψ_l^(ABC)>_q的第一正交分量-磁场分量在一定的条件下,总可呈现出周期性变化的、任意等幂次的N次方Y压缩效应;②当上述各多模相干态光场的强度和各模的初始相位相等时,态|ψ_l^(ABC)>_q的磁场分量的N次方Y压缩现象消失,态|ψ_l^(ABC)>_q可恒处于等幂次N-Y最小测不准态.     

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.     

态|ψ3(3)〉q中广义磁场分量的等幂次高次和压缩

根据量子力学中态的线性叠加原理,构造了由多模复共轭相干态|{Z_j^*〉_q(j=1,2,……q)、多模复共轭虚相干态|{iZ_j^*〉_q和多模真空态|{0_j}〉_q的线性叠加组成的第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场|ψ₃⁽³⁾〉_q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ₃⁽³⁾〉_q广义磁场分量(即第一正交相位分量)的广义非线性等幂次高次和压缩特性结果发现:当腔模总数q与压缩次数N之积qN取偶数时,态|ψ₃⁽³⁾〉_q广义磁场分量在一定条件下可分别呈现出周期性变化的、广义非线性等幂次奇数模—偶数次、偶数模—奇数次或偶数模—偶数次的高次和压缩效应.     

态|ψ3(3)〉q广义电场分量的等幂次N次方H压缩

构造了由多模复共轭相干态|{iZ_j^*}〉_q、多模复共轭虚相干态|{iZ_j^*}〉_q(j=1,2,…q)和多模真空态|{0_j}〉_q线性叠加所组成的第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场|ψ₃⁽³⁾〉_q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ₃⁽³⁾〉_q中广义电场分量(即第二正交相位分量)的广义非线性等幂次N次方H压缩特性.发现:态|ψ₃⁽³⁾〉_q是一种典型的三态叠加多模非经典光场;当腔模总数q与压缩次数N之积q·N为偶数时,在一定条件下,态|ψ₃⁽³⁾〉_q的广义电场分量可分别呈现出周期性变化的广义非线性等幂次奇数模-偶数次、偶数模-奇数次、偶数模-偶数次N次方H压缩效应.     

由多模奇偶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

本文根据量子力学中的线性叠加原理,构造了由多模复共轭奇相干态与多模复共轭偶相干态所组成的第Ⅱ种四态叠加多模叠加态光场|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q.利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q的等阶N次方Y压缩特性.结果发现:1)多模叠加态光场|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q中,压缩阶数N为偶数时,只存在等阶N-Y最小测不准态;2)多模叠加态光场|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q,在压缩阶数为奇数时,随着腔模总数q、态间相位差(θ_e-θ_o)、各模初相位φ_j以及态的几率幅值r_e和r_o及平均光子数R_j²等取不同的组合定值时,可呈现以下几种状态:①等阶N-Y最小测不准态、②“半相干态”、③“半压缩态”;3)本文构造的多模叠加态|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅱ>_q与文献17、18研究的多模叠加态|Ψ_o,e⁽⁴⁾Ⅰ>_q在相同的条件下呈现出完全相同的压缩特性,故态|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.     

态|Ψ(3)〉q中广义磁场的不等幂次高次振幅压缩

利用多模压缩态理论,研究了一种新型的三态叠加多模叠加态光场|Ψ⁽³⁾〉_q中广义磁场分量(即第一正交相位分量)的不等幂次高次振幅压缩特性.结果表明:态|Ψ⁽³⁾〉_q是一种典型的三态叠加多模非经典光场,其广义磁场分量在一定条件下可呈现出周期性变化的、偶数次的不等幂次高次振幅压缩效应.     

态|ψ3(3)〉q中广义磁场分量的N次方Y压缩效应

构造了由多模复共轭相干态|{Z_j^*}〉_q、多模复共轭虚相干态|{iZ_j^*}〉_q和多模真空态|{Q_j} 〉_q这三态的线性叠加所组成的第Ⅲ类三态叠加多模叠加态光场|ψ₃⁽³⁾〉_q.利用多模压缩态理论研究了态|ψ₃⁽³⁾〉_q中广义磁场分量的任意偶数次广义非线性等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:在压缩次数N取偶数,只要各模的初始相位φ_j(j=1,2,3,…,…,q),态间的初始相位差(θ_i-θ₂)(i=1,3)和各单模相干态光场平均光子数R_j²之和 分别满足各自的取值条件,态|ψ₃⁽³⁾〉_q的广义磁场分量(即第一正交相位分量)就可呈现出周期性变化的、任意偶数次的广义非线性等幂次N次方Y压缩效应.     

多模叠加态光场|ψ5(3)〉q中广义磁场4m次方Y压缩

构造了由多模复共轭相干态|{Z_j^*}〉_q、多模复共轭相干态的相反态|{-Z_j^*}〉_q以及多模虚相干态|{iZ_j^*}〉_q的线性叠加所组成的第Ⅴ类三态叠加多模叠加态光场|ψ₅⁽³⁾〉_q.利用多模压缩态理论研究了态|ψ₅⁽³⁾〉_q中广义磁场分量的等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:当压缩次数N=2p且p=2m(m=1,2,3,…,…)时,只要各模的初始相位φ_j(j=1,2,…,…,q)、态间的初始相位差(θ₁-θ₂)、(θ₁-θ₃)和(θ₂-θ₃)以及受各模的初始相位φ_j调制的各单模相干态光场的平均光子数之和 等分别满足一定的取值条件,则态|ψ₅⁽³⁾〉_q的广义磁场分量就可呈现出周期性变化的广义非线性等幂次4m次方Y压缩效应.     

态|ψ5(3)〉q中广义电场的2(2m+1)次方Y压缩特性

利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭相干态|{Z_j^*}〉_q(j =1,2,3,…,…,q)、多模复共轭相干态的相反态|{-Z_j^*}〉_q和多模虚相干态|{iZ_{j}〉q的线性叠加所组成的第Ⅴ类三态叠加多模叠加态光场|ψ5⁽³⁾〉q中广义电场分量的等幂次N次方Y压缩特性 .结果发现 :当压缩次数N=2 p且p=2m+1(m=0,1,2,…,…)时,在一定的条件下,态|ψ5⁽³⁾〉q的广义电场分量(即第二正交相位分量)可呈现出周期性变化的、偶数次的等幂次2(2m+1)次方Y压缩效应 .}     

第Ⅲ及第Ⅳ类两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩与等阶N次方H压缩——兼论“相似压缩”与“压缩简并”现象

本文根据量子力学中的线性叠加原理,分别构造了由多模(即q模)相干态|{Z_j}>_q与多模真空态|{0_j}>_q以及由多模相干态的相反态|{-Z_j}>_q与多模真空态|{0_j}>_q等的线性叠加所组成的第及第类两态叠加多模叠加态光场|ψ_+,3⁽²⁾>_q和|ψ_-,4⁽²⁾>_q.利用新近建立的多模压缩态理论,首次对态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q的广义非线性等阶N次方Y压缩和等阶N次方H压缩特性进行了详细研究.结果发现:1)态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q是两种典型的多模非经典光场,当各模的初始相位φ_j(j=1,2,3,…,q)或者各模的初始相位和 =φ_j以及态间的初始相位差(θ_±^(R)-θ^(0)_±)等分别满足一些特定的量子化条件时,态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q均可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方Y压缩效应和等阶N次方H压缩效应;2)当组成态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q的各对应复几率幅不相等亦即C₊^(R)≠C_-^(R)和C₊⁽⁰⁾≠C_-⁽⁰⁾时,态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q这两者的压缩条件和压缩特征虽然相同,但其压缩幅度(即压缩程度和压缩深度)却不相等,这种现象称为“相似压缩”;3)当组成态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q的各对应复几率幅相等亦即C₊^(R)=C_-^(R)和C₊⁽⁰⁾=C_-⁽⁰⁾时,态|ψ_+,3⁽²⁾>_q及态|ψ_-,4⁽²⁾>_q这两种截然不同的多模叠加态光场不仅具有完全相同的压缩条件和压缩特征,而且还具有完全相等的压缩幅度,这种现象就称为“压缩简并”.     

第Ⅱ类三态叠加多模叠加态光场等幂次2m+1次方Y压缩

构造了由多模虚相干态|{iZ_j}>_q、多模虚相干态的相反态|{-iZ_j}>_q和多模真空态|{O_j}>_q这三种不同的量子光场态的线性叠加所组成的第Ⅱ类三态叠加多模叠加态光场|ψ₂⁽³⁾>_q.利用多模压缩态理论,研究了态|ψ₂⁽³⁾>_q的广义非线性等幂次2m+1次方Y压缩特性.结果发现:在压缩次数N=2m+1(m=0,1,2,3,…,…)的条件下,只要各模的初始相位和态间的初始相位差分别满足一定的取值条件,态|ψ₂⁽³⁾>_q就可呈现出周期性变化的、任意奇数次的广义非线性等幂次N次方Y压缩效应.     

态|Ψ(3)〉q中广义电场分量的不等幂次Nj次方Y压缩

利用多模压缩态理论,研究了由多模复共轭虚相干态|{iZ_j^*}〉q、多模复共轭虚相干态的相反态|{-iZ_j^*}〉q和多模复共轭相干态|{Z_j^*}〉q的线性叠加所组成的新型三态叠加多模叠加态光场|Ψ⁽³⁾〉_q中广义电场分量的偶数次不等幂次Nj次方Y压缩特性.结果发现:在各模的压缩次数N_j=2pj且pj=2m′j+1(m′j=0,1,2,3,…,…)和Nj′=2pj′且pj′=2m′j′+1(m′j′=0,1,2,3,…,…)的条件下,当各模的初始相位φ_j与φ_j′、态间的初始相位差(θ₁-θ₃)与(θ₂-θ₃),以及各单模相干态光场总的平均光子数之和qj=1R2j等分别满足一定的取值条件时,态|Ψ⁽³⁾〉_q的广义电场分量(即第二正交相位分量)总可呈现出周期性变化的、偶数次的广义非线性不等幂次N_j次方Y压缩效应.     

态|Ψn(2)>q的广义非线性等阶N次方H压缩效应

构造了一种新型的多模叠加态|Ψ_n⁽²⁾>_q=C_n^(R)|{-iZ_j^*}>_q+C_n⁽⁰⁾|{O_j}>_q;并首次详细地研究了此量子态的等阶N次方H压缩特性.大量的计算和分析表明:态|Ψ_n⁽²⁾>_q是一种多模典型的非经典光场;还发现了"相似压缩"等现象.