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.     

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(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辐射场的广义非线性等阶高阶压缩理论,研究了态|ψ_msc⁽²⁾〉_q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性.结果发现,1)当压缩阶数N=2P且P=2m(m=1,2,3,…,…)时,态|ψ_msc⁽²⁾〉_q恒处于N-Y最小测不准态;2)当N=2P且P=2m’+1(m’=0,1,2,…,…)时,如果各模的初始相位φ_j、态间的初始相位差与各单模相干态光场的平均光子数之和∑_j=1^qR_j²即[(θ_pq^(R)-θ_nq^(I))-∑_j=1^qR_j²]满足一定的量子化条件,态|ψ_msc⁽²⁾〉_q可呈现周期性变化的、任意阶的等阶N次方Y压缩效应;3)当N为奇数时,态|ψ_msc⁽²⁾〉_q在一定条件下恒处于N-Y测不准态;4)态|ψ_msc⁽²⁾〉_q与文献21中的态|ψ⁽²⁾〉_q出现部分压缩简并现象,从而更进一步表明压缩简并现象的存在是有某种客观内在联系的.     

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.     

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.     

多模虚共轭相干态与多模真空态组成的叠加态光场的等阶N次方H压缩

构造了由多模虚共轭相干态|{iZ_j^*}〉_q与多模真空态|{0_j}〉_q两者的线性叠加所组成的两态叠加多模叠加态光场|{Ψ_q⁽²⁾}〉_q.利用多模压缩态理论,首次对该态的等阶N次方H压缩特性进行了详细研究.结果发现:态|{Ψ_q⁽²⁾}〉_q是一种典型的多模非经典光场,它可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方H压缩效应.     

一种新型的两态叠加MSCS光场的广义非线性等阶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两态叠加多模薛定谔猫态(即MSCS)光场|ψ⁽²⁾〉_q的广义非线性等阶N次方H压缩效应.结果发现:1态|ψ⁽²⁾〉_q是一种典型的非经典光场;当压缩阶数N与腔模总数q这两者之积为偶数,即qN=2p,并且p为奇数亦即p=2m’+1(m’=0,1,2,3,…,…)时,如果各模的初始相位和∑_j=1^qψ_j态间的初始相位差(θ_pq^(I)-θ_nq^(R))、各多模相干态光场的总的平均光子数∑_j=1^qR_j²等满足一定的量子化条件(或者当∑_j=1^qR_j²在总的平均光子数∑_j=1^qR_j²的一系列压缩区内连续取值时),态|ψ(2)〉q总可呈现出周期性变化的、任意阶的广义非线性等阶N次方H压缩效应.2态|ψ⁽²⁾〉_q的第一及第二两个正交分量,其压缩结果(亦即压缩程度和压缩深度)完全相同,但压缩条件不同;两者的等阶N次方H压缩效应呈现出周期性的互补关系.3与文献16相比,本文所研究的态|ψ⁽²⁾〉_q的等阶N次方H压缩效应是比其等阶N次方Y压缩效应更高阶的广义非线性等阶高阶压缩效应.     

一种新型的多模虚奇相干态光场的两种等阶最小测不准态——等阶N-Y与等阶N-H最小测不准态

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奇相干态光场|Ψ_i,o⁽²⁾〉_q的广义非线性等阶高阶压缩特性.结果发现:1)当压缩阶数 N为偶数时,多模虚奇相干态 |Ψ_i,o⁽²⁾〉_q总是恒处于等阶 N-Y最小测不准态;而当 N为奇数时,态 |Ψ_i,o⁽²⁾〉_q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.2)当腔模总数 q与压缩阶数 N这两者之积 q&183;N为偶数时,多模虚奇相干态 |Ψ_i,o⁽²⁾〉_q 始终恒处于等阶 N-H最小测不准态;而当q&183;N为奇数时,态 |Ψ_i,o⁽²⁾〉_q 既不处于等阶 N-H最小测不准态,也不呈现等阶 N次方 H压缩效应.3)上述的等阶 N-Y最小测不准态与等阶 N-H最小测不准态属于两种截然不同的等阶最小测不准态,两者无论在定义上、性质上、条件上还是在产生机制上都存在着严格的本质区别.4)多模虚奇相干态光场 |Ψ_i,o⁽²⁾〉_q与已报道的多模奇相干态光场 |Ψ_,o〉_q和多模复共轭奇相干态光场 |Ψ_*,o⁽²⁾〉_q等虽是三种不同的量子光场态,但却具有完全相同的量子统计性质;即在相同条件下它们都恒处于上述的两种等阶最小测不准态,但始终不呈现等阶 N次方 Y压缩与等阶 N次方 H压缩效应.     

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.     

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.     

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.     

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”.     

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.     

四态叠加多模叠加态光场|Ψe(4),Ⅲ〉q的等阶N次方Y压缩

根据量子力学的线性叠加原理,构造了由多模偶相干态与多模虚偶相干态组成的第Ⅲ种四态叠加多模叠加态光场态|Ψ_e⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q的等阶N次方Y压缩特性.结果发现:1) 当压缩阶数N=4m,(m=1,2,3,…)时,态|Ψ_e⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q恒处于等阶数N-Y最小测不准态;2) 当压缩阶数N=4m′+2,(m′=0,1,2,…)时,在(θ₁-θ₂),q,R_j,r₁,r₂等取不同的组合定值下,态|Ψ_e⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q可分别呈现出等阶N次方Y压缩效应与"半相干态"效应;3) 当压缩阶数N为奇数时,在(θ₁-θ₂),q,R_j,r₁,r₂等取不同的组合定值下,态|Ψ_e⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q可呈现出等阶N次方Y压缩效应.     

第Ⅱ种强度不等的两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方H压缩——2腔模总数与压缩阶数两者之积取奇数的情形

构造了由多模复共轭相干态的相反态|{-Z_j^(a)*}〉q和多模虚共轭相干态的相反态|{-Z_j^(b)*}〉q的线性叠加所组成的第Ⅱ种强度不等的非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ(ab)Ⅱ〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ(ab)Ⅱ〉q的等阶N次方H压缩特性.结果发现,在腔模总数与压缩阶数这两者之积取奇数,则当各对应模的初始相位、各对应模的初始相位差,态间的初始相位差、以及光子干涉项的幅度之和等分别满足一定的量子化条件时,态|Ψ(ab)Ⅱ〉q的第一及第二正交分量可分别呈现出周期性变化的等阶N次方H压缩效应.这与现有报道的结果截然不同.