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Ⅲ种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方H压缩

本文构造了由两不同奇相干态组成的第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H压缩特性,结果发现由多模奇相干态|ψ,_o〉_q和多模虚奇相干态|ψ_i⁽²⁾,_o〉_q这两者线性叠加所组成的新量子光场态、|ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q是一种典型的非经典光场.1)当腔模总数q与压缩阶数N的乘积q·N为偶数、且qN=4m(m=1,2,3,…,…)时,态|ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q恒处于等阶N-H最小测不准态,与其它参量的取值无关;2)当qN为偶数、且qN=4m-2(m=1,2,3,…,…)时,(i)态|ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q可呈现等阶N次方H压缩效应,其两正交分量的压缩特性呈现周期性变化的、互补对称关系;(ii)态|ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q可呈现“半相干态”效应.3)当qN为奇数时,态|ψ_o⁽⁴⁾,Ⅲ〉_q始终不呈现等阶N次方H压缩效应,也不处于等阶N-H最小测不准态,但在一定条件下可呈现“半相干态”效应.     

第I种非对称两态叠加多模叠加态光场的任意不等阶Y压缩

利用多模压缩态理论研究了第种非对称两态叠加多模叠加态光场|Ψ_Iab〉_q的任意不等阶N_j次方Y压缩特性.结果发现:对于任意压缩阶数N_j,态|Ψ_Iab〉_q在一定条件下总可呈现出任意不等阶N_j次方Y混合压缩效应,但在某一压缩阶数区域内并不一定呈现压缩效应;压缩阶数N_j满足特定条件(N_mj=4_mj;4_mj+1;4_mj+2;4_mj+3,其中j=1,2,3,…,…q)时的不等阶N_j次方Y压缩效应仅仅是本文的理论结果在N_j在某一特定条件下的特例.     

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.     

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.     

A new finite-dimensional pair coherent state studied by virtue of the entangled state representation and its statistical behavior

In this paper we construct a new type of finite-dimensional pair coherent states |ξ, q〉 as realizations of SU(2) Lie algebra. Using the technique of integration within an ordered product of operator, the nonorthogonality and completeness properties of the state |ξ, q〉 are investigated. Based on the Wigner operator in the entangled state |τ〉 representation, the Wigner function of |ξ, q〉 is obtained. The properties of |ξ, q〉 are discussed in terms of the negativity of its Wigner function. The tomogram of |ξ, q〉 is calculated with the aid of the Radon transform between the Wigner operator and the projection operator of the entangled state |η, κ₁, κ₂〉. In addition, using the entangled state |τ〉 representation of |ξ, q〉 to show that the states |ξ, q〉 are just a set of energy eigenstates of time-independent two coupled oscillators.     

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.     

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|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.     

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(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压缩态理论,详细研究了态 | ψ_msc⁽²⁾〉_q 的广义非线性等阶N次方H压缩特性 结果发现:1)当压缩阶数N与腔模总数q这两者之积为偶数,亦即当q·N =2p且p =2m(m =1,2,3,…,…)时,态 | ψ_msc⁽²⁾〉_q恒处于等阶N-H最小测不准态;2)当q·N =2p且 p =2m′+ 1(m′ =0,1,2,3,…,…)时,如果各模的初始相位之和 、态间的初始相位差(θ_nq^(I)-θ_nq^(R))、各多模相干态光场的总的平均光子数 以及 [(θ_nq^(I)-θ_nq^(R))+ ]等满足一定的量子化条件时,态 | ψ_msc⁽²⁾〉_q 总可呈现出周期性变化的、任意阶的等阶N次方H压缩效应;3)当压缩阶数N与腔模总数 q这两者之积为奇数时,亦即当 q·N =2p + 1时,无论 p =2m(m =0,1,2,3,…,…)还是 p =2m′ + 1(m′ =0,1,2,3,…,…),只要各模初始相位之和 满足一定的量子化条件,则当两态叠加几率幅满足r_nq^(R) =r_nq^(I) 时,态 | ψ_msc⁽²⁾〉_q 就恒处于N-H测不准态     

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.     

一种新型的两态叠加多模Schrödinger猫态光场的等阶N次方Y压缩

本文根据量子力学的线性叠加原理,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|{Z_j}〉q这两者的线性叠加所组成的一种新型的多模Schrdinger猫态光场|Ψ⁽²⁾〉q,利用新近建立的多模压缩态理论,研究了态|Ψ⁽²⁾〉q的N次方Y压缩效应。结果发现:①当压缩阶数N=2p且p=2m(m=1,2,3,…,…)时,态|Ψ⁽²⁾〉q总是恒处于N-Y最小测不准态;②当压缩阶数N=2p且p=2m+1(m=0,1,2,3,…,…)时,如果各模的初始相位φ_j,态间的初始相位差θ_pq^(I)-θ_nq^(R)以及各单模相干态光场的平均光子数之总和 等满足一定的量子化条件,则态|Ψ⁽²⁾〉q可呈现出周期性变化的、任意阶的N次方Y压缩效应;③当压缩阶数N=2p′+1时,无论p′=2m(m=0,1,2,…,…)还是p′=2m+1(m=0,1,2,3,…,…),只要各模的初始相位φ_j满足一定的量子条件,则当两态叠加几率幅满足r_pq^(I)=r_nq^(R)时,态|Ψ⁽²⁾〉q就恒处于N-Y测不准态,始终不呈现N-Y最小测不准态和N次方Y压缩;而当r_pq^(I)≠r_nq^(R)时,态|Ψ⁽²⁾〉q始终不呈现N-Y测不准态、N-Y最小测不准态和N次方Y压缩效应。     

多模奇相干态光场中的N-Y最小测不准态与N-H最小测不准态

本文根据新近建立的多模辐射场的广义非线性等阶高阶压缩理论,对多模奇相干态光场|Ψ,o〉_q中的N次方Y压缩、N次方H压缩、N-Y最小测不准态以及N-H最小测不准态等进行了详细研究.结果表明:1)当压缩阶数N为偶数时,多模奇相干态|Ψ,o〉_q总是恒处于N-Y最小测不准态;当N为奇数时,态|Ψ,o〉_q既不处于N-Y最小测不准态,也不呈现N次方Y压缩效应.2)当q & #183;N为偶数时,多模奇相干态|Ψ,o〉_q总是恒处于N-H最小测不准态;当q & #183;N为奇数时,态|Ψ,o〉_q既不处于N-H最小测不准态,也不呈现N次方H压缩效应.3)多模奇相干态|Ψ,o〉_q恒处于N-Y最小测不准态与恒处于N-H最小测不准态的条件明显不同,两者存在着严格的区别.     

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.     

单模单参数q光场叠加态的压缩及高阶压缩特性

本文构造了一种单模单参数q光场叠加态|Ψ>_q=c(|α>_q+β|0>_q),利用Zhang等人提出的单模辐射场的振幅M次方压缩的定义对态|Ψ>_q的压缩及高阶压缩特性进行了详细的研究.结果发现,在一定的条件下,态|Ψ>_q可存在任意的M次方压缩效应. 最后,通过数值计算还详细研究了态|Ψ>_q的压缩和平方压缩性质.     

第Ⅵ类两态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩特性研究

本文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Ⅵ类两态叠加多模叠加态光场|Ψ₆⁽²⁾〉q.利用多模压缩态理论,研究了态|Ψ₆⁽²⁾〉q的广义非线性等阶N次方Y压缩特性.结果发现:1)在压缩阶数N＝2p且p＝2l(l＝1,2,3,…,…)的条件下,无论各模的初始相位φ_j(j＝1,2,3,…,q)、态间的初始相位差(θ_pq^(R)-θ_pq^(I))以及各单相干态光场的平均光子数之和 R_j²等如何变化,态|ψ₆⁽²⁾〉q总是恒处于偶数阶等阶N-Y最小测不准态.2)在压缩阶数N＝2p且p＝2l+1(l＝0,1,2,3,…,…)的条件下,当各模的初始相位φj、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 R_j²等分别满足一定的量子化条件(或者在特定的区间内连续取值)时,态|ψ₆⁽²⁾〉q的第一及第二这两个正交分量总可分别呈现出周期性变化的偶数阶的等阶N次方Y压缩效应.     

Damping of zero sound in Luttinger liquids

We calculate the damping γ_q of collective density oscillations (zero sound) in a one-dimensional Fermi gas with dimensionless forward scattering interaction F and quadratic energy dispersion k² / 2 m at zero temperature. Using standard many-body perturbation theory, we obtain γ_q from the expansion of the inverse irreducible polarization to first order in the effective screened (RPA) interaction. For wave-vectors | q| /k_F ≪F (where k_F = m v_F is the Fermi wave-vector) we find to leading order γ_q ∝| q |³ /(v_F m²). On the other hand, for F ≪| q| /k_F most of the spectral weight is carried by the particle-hole continuum, which is distributed over a frequency interval of the order of q²/m. We also show that zero sound damping leads to a finite maximum proportional to |k - k_F | ^{-2 + 2 η} of the charge peak in the single-particle spectral function, where η is the anomalous dimension. Our prediction agrees with photoemission data for the blue bronze K_0.3MoO₃. We comment on other recent calculations of γ_q.     

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”.     

多模叠加态|Ψe4,Ⅲ〉q中广义电场分量的N次方H压缩

利用多模压缩态理论,详细研究了由多模偶相干态和多模虚偶相干态的线性叠加所组成的一种新型的四态叠加多模叠加态光场|Ψ_e⁴,Ⅲ〉_q中广义电场分量的等幂次N次方H压缩特性结果表明:1)在腔模总数q与压缩次数N的乘积q·N=4m(m=1,2,3,…)的条件下,态|Ψ_e⁴,Ⅲ〉_q的广义电场分量可恒处于等幂次NH最小测不准态2)在q·N=4m’+2(m’=0,1,2,…)的条件下,当态间的初始相位差(θ₁-θ₂)、各模的初始相位和 φ_j,以及各模平均光子数之总和 R_j²等分别满足一定的取值条件时,态|Ψ_e⁴,Ⅲ〉_q的广义电场分量总可呈现出周期性变化的偶数次的等幂次N次方H压缩效应.