压缩态初始光场下变耦合系数的Jaynes-Cummings模型

讨论了初始光场为压缩态而且原子一场耦合系数随时间线性变化情形下的Jaynes—Cummings模型。具体研究了原子布居数反转、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的快慢对这些性质的影响。结果表明,随着光场压缩系数的增大,原子布居数反转的崩塌—回复现象的频率加快,回复值减小,且场中不再出现压缩性。当耦合系数变化较快时会加速崩塌—回复现象。压缩相位增大时,则会减缓崩塌—回复现象的频率,并使回复值减小。     

频率变化的压缩态光场与原子的相互作用

研究了频率随时间变化的压缩态光场与二能级原子的相互作用，主要讨论了光场频率随时间作正弦调制和脉冲调制两种典型情况下原子布居数反转随时间的演化特性.当光场频率随时间作正弦调制时，不仅光场频率调制，而且压缩态的压缩系数和压缩相位均对原子布居数反转的崩塌-回复过程有影响.当光场频率随时间作脉冲调制时，脉冲调制的突变使各拉比振荡之间的相干性发生改变，并在原子布居数反转随时间演化过程中诱导出新的崩塌-回复过程，尤其在脉冲出现的区间内，原子布居数反转表现出持续的小幅快速振荡，这与压缩态的压缩系数无关. 关键词： Jaynes-Cummings模型 压缩态 原子布居数反转     

变频率压缩态光场与原子的相互作用

研究了频率随时间变化的压缩态光场与二能级原子的相互作用，主要讨论了光场频率随时间作正弦调制和脉冲调制两种典型情况下，原子布居数反转随时间的演化特性。当光场频率随时间作正弦调制时，不仅光场频率调制，而且压缩态的压缩系数和压缩相位均对原子布居数反转的崩塌—回复过程有影响。当光场频率随时间作脉冲调制时，在原子布居数反转随时间演化过程中诱导出新的崩塌—回复过程，尤其在脉冲出现的区间内，原子布居数反转表现出持续的小幅快速振荡，这与压缩态的压缩系数无关。     

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     

变频率光场与二能级原子的相互作用：双光子过程

研究了二能级原子与单模电磁场相互作用时的双光子过程,主要考虑了在相干态初始条件下场频率发生变化时的情况,讨论了场频率随时间作正弦缓慢变化对原子布居数反转、光场压缩与原子压缩等特性的影响.结果显示,场频率的改变将使得原子布居数反转的崩塌回复周期增大,回复值减小,而光场及原子压缩效应减弱. 关键词： 布居数反转 光场压缩 原子压缩 双光子过程     

压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统场熵的演化特性

利用全量子理论,研究了压缩真空场与耦合双原子Raman相互作用系统的场熵演化特性,讨论了系统耦合常数和光场初始压缩因子对场熵演化特性的影响.结果表明,场熵的时间演化规律与原子布居差的时间演化规律非常相似.当原子间的偶极-偶极相互作用较弱时,场熵演化呈现周期性的崩塌与回复现象;当原子间的偶极-偶极相互作用较强时,场熵演化呈现不规则振荡,崩塌与回复周期现象消失.     

虚光场对光场与玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中光场压缩性质的影响

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, 采用非旋波近似, 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、光场初始压缩因子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, 其压缩深度与光场初始压缩因子有关, 光场与原子的耦合系数决定了光场的量子崩塌-回复频率,虚光场效应使得光场的压缩深度增强.     

克尔介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统光场的压缩特性

研究了存在克尔介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统光场的压缩性质,运用数值方法讨论了系统参量对光场压缩性质的影响。结果表明:克尔介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子对光场的压缩性质有较大的影响。随原子间偶极偶极相互作用的增大,光场的压缩随时间逐渐变浅,压缩的次数减少;随克尔效应或失谐量的增大,光场的压缩程度先逐渐变浅后增强、压缩次数先减少后增多;当光场初始压缩因子较小时,光场压缩程度较小,当光场初始压缩因子较大时,光场压缩程度增大;而原子的初始状态对光场的压缩程度没有明显的影响。     

Kerr介质中双光子T-C模型光场的量子特性

研究了存在Kerr介质时，耦合双原子与单模压缩真空场双光子跃迁相互作用系统光场的量子特性，讨论了Kerr介质和原子间偶极-偶极相互作用对光场量子特性的影响. 结果表明：当Kerr效应和偶极-偶极相互作用可以忽略时，光场U2分量的涨落能被周期性地压缩，随着Kerr效应和偶极-偶极相互作用的增强，光场的压缩逐渐变浅，压缩次数减少；Kerr效应和偶极-偶极相互作用的影响使光场的二阶相干度时间演化曲线呈现周期性的崩塌-回复现象，但不论耦合强度如何，光子总是呈现聚束效应. 关键词： Kerr介质 压缩真空场 耦合双原子 光场的量子特性     

Kerr介质中耦合双原子与双模压缩真空场相互作用系统的光子统计性质

研究了存在Kerr介质时，双模压缩真空场与耦合二能级原子相互作用系统中光子的统计性质，讨论了Kerr介质与光场的耦合强度、光场的初始压缩因子和原子的初态对光子统计性质的影响.数值计算结果表明，光子周期性地交替呈现聚束和反聚束效应，光场两模之间总是呈现正相关，并且这种相关为非经典相关；Kerr介质的影响使光场的二阶相干度演化曲线呈现周期性的崩塌-回复现象，随着Kerr效应的加强，崩塌-回复周期变短，以至消失. 关键词： Kerr介质 耦合双原子 双模压缩真空场 光子统计性质     

二项式光场与级联三能级原子在非旋波近似下相互作用的量子特性

利用全量子理论,在非旋波近似下,对与级联型三能级原子相互作用的二项式光场的光场压缩效应和原子布居几率进行了精确求解.讨论了二项式光场参量η对光场压缩效应的影响,同时也讨论了二项式态光场的最大光子数M对原子布居几率的影响.数值计算结果表明:随着二项式光场参量η的增大,光场压缩效应的持续时间先增大后减小.在非旋波近似下,由于虚光子的影响,光场压缩效应的演化曲线出现了“小锯齿状”的振荡;随着二项式光场的最大光子数M的增大,原子布居几率回复塌缩周期逐渐增大,并且原子布居几率在塌缩区不能完全塌缩,而是出现了“小锯齿状”的振荡.另外文中也讨论了非旋波项对系统量子特性的影响.     

混合态二能级原子双光子过程的粒子数反转特性

本文采用时间演化算符方法和数值计算研究了相干光场与混合态二能级原子双光子过程的粒子数反转特性,结果表明:量子崩塌与复苏性质和原子初始的混合程度无关,但振荡最大幅值受原子初始混合程度的支配,随着原子初始混合程度的增大,原子反转几率减小;在强场作用下,这种量子崩塌与复苏性质,将随着n值的不断增大而重复地出现复苏收缩现象,且场与原子的非线性耦合越来越强.     

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.     

Squeezing and rabi oscillations in the Dicke model within and without rotating-wave approximation

The Dicke model is investigated within and without rotating-wave approximation in the case of a lossless resonant cavity. Numerical results for the time evolution of the atomic population inversion, dipole moment and atomic and field squeezing parameters for an initial field are presented for different numbers of atoms. The significant influence of the counter-rotating terms on the squeezing and collapse (revival) phenomena is pointed out.     

Influence of the counter-rotating terms on the squeezing and rabi oscillations in the Jaynes-Cummings model

Summary The significant influence of the counter-rotating terms on the squeezing and collapse (revival) phenomena in the Jaynes-Cummings model is pointed out. Numerical results for the time evolution of the atomic population inversion, and atomic and field squeezing parameters for different initial fields (coherent and squeezed) are presented. The author of this paper has agreed to not receive the proofs for correction.     

压缩真空场与原子非线性作用系统中原子的量子特性

研究了附加克尔介质的压缩真空场与二能级原子依赖强度耦合相互作用系统中原子的反转特性,并采用密度算符间的距离研究了该模型中原子量子态的演化规律.详细地讨论了克尔非线性作用的强度以及初始压缩真空场的压缩度对原子反转和原子量子态演化的影响.     

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