用不变量方法解具有非线性场和原子与场非线性耦合的Jaynes-Cummings模型

采用Lewis-Riesenfeld不变量方法研究了具有非线性场和任意形式原子与场相互作用的Jaynes-Cummings模型.该模型由于具有超对称代数结构,因此其Hamiltonian量可用超对称算符的线性组合表示.在算符N′的本征值子空间,用生成元算符构造出系统的不变量后,利用不变量方法求得了系统的一般波函数和时间演化算符,同时也计算了原子布居数和光子数的时间演化表达式.     

具有非线性两模场和原子与场非线性耦合的Jaynes-Cummings模型的解

利用Lewis和Riesenfeld不变量方法求解了具有任意非线性场和依赖任意强度耦合的多光子双模场与二能级原子相互作用的JC模型,得到原子一光场的态矢、时间演化算符、原子布居和双模场的光子数算符的演化式.     

含类Kerr介质的双光子Jaynes-Cummings模型中的反聚束效应

研究了一个两能级原子处于充满了类Ｋｅｒｒ介质的高Ｑ腔里与单模辐射场双光子相互作用的系统中,光场的反聚束效应,着重讨论了原子处于不同初始条件下类Ｋｅｒｒ介质与单模场作用的耦合强度和失谐量对光场反聚束效应的影响。     

Kerr效应对非线性Jaynes-Cummings模型场熵和缠结的影响

Phoenix和Knight提出的量子熵理论,用量子熵作为缠结程度的量度,研究了附加克尔介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型场熵演化的动力学特性和原子-场的缠结特性,详细地讨论了克尔效应及初始相干光场的强弱对场熵演化特性和原子-场缠结特性的影响,并与原子反转特性相比较.结果表明:在初始相干光场较弱时(n=10),克尔介质的非线性相互作用破坏了场熵演化的周期性,原子-场不再周期消缠结.但在初始相干光场较强时(n=50),克尔介质非线性相互作用只是使场熵演化的周期性减弱,场熵的演化仍近似地有周期性,原子-场仍周期消缠结,克尔效应越强,周期越小.当克尔介质与光场强耦合相互作用时(χ/g=5),原子-场持续消缠结.     

Kerr介质中J-C模型的色散近似耗散动力学

应用全量子论研究了含Kerr介质的Jaynes-Cummings模型在色散近似下系统和子系统的相干性丢失及纠缠特性,在输入场为相干场假设下计算了线性熵.结果表明,原子相干性丢失与Kerr效应无关,场和原子-场系统的相干性丢失因Kerr介质的存在而增强,原子与场之间的纠缠因Kerr效应而受到压制,场的相干性时间演化规律在定性和定量两方面都受到腔耗的影响.Kerr介质对场线性熵的作用要通过腔耗才能展现出来.     

一维非均匀Kerr介质的传输矩阵算法

研究了一维非均匀Kerr介质的子层逆向递推传输矩阵算法,给出了数值实现方案.此方法可以方便而精确地模拟非均匀Kerr介质的传输行为.应用此算法模拟一维Kerr缺陷光子晶体的光学双稳开关过程时, 得出了和非线性时域有限差分方法相一致的结果.     

含类Kerr介质的多光子J-C模型中光场振幅的N次方压缩

二能级原子处在为类克尔介质充满的高Q腔中,单模辐射场注入后,类克尔介质与二能级原子和单模辐射场同时耦合相互作用,本文即研究这种相互作用系统中光场振幅的N次方压缩特性.着重讨论了类Kerr介质与单模辐射场相互作用的强度X和失谐量△对振幅压缩特性的影响.     

Kerr介质中耦合双原子的纠缠特性

研究了Kerr介质中两个耦合二能级原子的纠缠演化规律, 通过concurrence计算了系统的纠缠度, 讨论了系统初态、Kerr 介质和原子之间的偶极相互作用对腔中两个原子纠缠度的影响. 结果表明: 通过适当选取Kerr介质的耦合系数和偶极相互作用强度, 可以获得固定的两原子纠缠, 并且可以提高两原子之间的纠缠, 甚至彻底消除纠缠猝死现象. 关键词： 偶极相互作用 Kerr介质 concurrence     

Kerr效应对非线性J-C模型辐射谱的影响

研究了Kerr介质腔中非线性J-C模型的辐射谱.导出了双模初始光场处于任意量子态时辐射谱的计算公式,给出了光场处于数态、相干态和压缩真空态时的数值结果,讨论了Kerr效应和初始场强对辐射谱的影响.发现在光子数态的情况下,Kerr效应使低频峰增强、高频峰减弱,并使各峰向右移动.在初始腔场为较强的相干态时,原子辐射谱明显地分成两个拱形的梳状峰群,Kerr效应的增强使左侧峰群增高,右侧的边峰受到抑制.在压缩真空态情况下,边带峰只出现在中心频率双峰的左侧,随Kerr效应和初始场的增强,边峰个数也随之增多.无论哪种情况都破坏谱结构的对称性,在强场条件下Kerr效应的影响更加显著.     

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介质对双模压缩真空场与四能级原子相互作用系统中光场量子特性的影响

研究了旋波近似下Kerr介质中双模压缩真空场与N型四能级原子双光子跃迁相互作用系统中光场的压缩效应及光子的统计性质.数值计算结果表明,在无Kerr介质的情况下,光场的两个正交分量的均方涨落均呈现周期性的压缩,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,而且这种相关是非经典相关;Kerr介质的存在不利于光场均方涨落的压缩,但对光子统计性质没有明显的影响 关键词： Kerr介质 四能级原子 双模压缩真空场 光场的量子特性     

Kerr效应对原子与双模场Raman相互作用模型腔场谱的影响

研究了含Kerr介质高Q腔中单个二能级原子与双模量子化光场发生Raman耦合过程的腔场谱,给出原子初态处于基态而初始光场为数态时的数值结果.发现在一般情况下,两模腔场谱均为双峰结构.Kerr效应对真空场谱结构无影响.在弱场条件下,Kerr效应的增强会导致各模高频峰明显增高,而低频峰明显降低;在强场条件下,各峰峰位都随着Kerr效应增强明显右移,谱结构整体偏离原共振频率.     

附加Kerr介质依赖强度耦合负二项式光场与二能级原子的相互作用

采用数值计算的方法,研究了有Kerr介质存在时负二项式光场与二能级原子依赖强度耦合相互作用系统中原子布居反转的时间演化规律,讨论了Kerr介质和光场参量对原子反转的时间演化的影响.     

Kerr介质中V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的纠缠特性

运用量子约化熵研究了Kerr介质中V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用系统中场熵的演化特性.分析了Kerr介质、失谐量和光场的初始平均光子数对场熵的影响.结果表明:Kerr介质与光场的耦合系数对场熵的振荡特性有调制作用,增大失谐量,场熵的最大值减小,振荡频率增大,由初始时刻的零值增大到最大值所需的时间也增大;光场的平均光子数太大或太小都不利于原子与光场之间的纠缠.     

Kerr介质中双模纠缠相干光与Bell态原子相互作用系统的原子偶极压缩

运用全量子理论并结合数值计算方法，研究了Kerr介质腔中处于Bell态的两个全同二能级纠缠原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子偶极压缩特性.讨论了双原子体系的初态、光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度以及Kerr介质与双模光场的耦合强度对原子偶极压缩特性的影响.结果表明：双原子体系的初态为|β₁₁>时，不会出现偶极压缩效应；初态为|β₀₀>，|β₀₁>或|β₁₀>时在一定条件下可能出现原子压缩效应，且此时原子压缩的特性与Kerr介质与双模光场的耦合强度、初始光场的平均光子数、双模纠缠相干光场的纠缠程度有关. 关键词： 量子光学 Bell态 双模纠缠相干光场 Kerr介质     

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     

Kerr介质中光场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用系统的光场压缩

利用全量子理论,研究了Kerr介质中单模光场与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.采用数值计算的方法讨论了Kerr介质与辐射场的耦合系数χ和初始场平均光子数对光场压缩的影响.结果表明:Kerr效应对光场的压缩起着不同程度的减弱作用,适当大小的初始场平均光子数有利于光场的压缩.     

Kerr介质中光场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用系统的原子偶极压缩

利用全量子理论,研究了Kerr介质中单模光场与V型三能级原子依赖强度耦合的相互作用系统中原子偶极压缩效应,采用数值计算的方法讨论了Kerr介质常数χ和失谐量Ω对原子偶极压缩的影响.结果表明:Kerr效应对原子偶极压缩效应起着不同程度的减弱作用,适当大小的失谐量Ω有利于原子偶极压缩.     

Fidelity of quantum information for V-type three-level atom interacting with a number state light field in Kerr medium

In this paper the evolution characteristics of the fidelity of quantum information for the V-type three-level atom interacting with number state light field in Kerr meddium are investigated. It shows that the periodicity of the evolutions of fidelity of quantum information is influenced by the Kerr coefficient, the photon number of the initial field and intensity of light. The evolutions of the fidelity of quantum information are modulated by the initial number state field. The Rabi oscillation frequency and the modulation frequency of fidelity for the field and the system vary with the value of the Kerr coefficient. The evolutions of fidelity of quantum information obviously show the quantum collapse and revival behaviours in the system of atom interacting with light field.     

Entanglement of two two-level atoms trapped in coupled cavities with a Kerr medium

In this paper, the entanglement dynamics of two two-level atoms trapped in coupled cavities with a Kerr medium is investigated, We find that the phenomena of entanglement sudden death （ESD） and entanglement sudden birth （ESB） appear during the evolution process. The influences of initial atomic states, Kerr medium, and cavity-cavity hopping rate on the atom-atom entanglement are discussed. The results obtained by the numerical method show that the atom- atom entanglement is strengthened and even prevented from ESD with increasing cavity-cavity hopping rate and Kerr nonlinearity.