The Level-split of the Two-level Entangled Atom in an Optical Field

Ｔｈｅｓｕｂｊｅｃｔｏｆａｔｏｍｉｃｍｏｔｉｏｎｉｎａｎｏｐｔｉｃａｌｆｉｅｌｄｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｉｍｐｏｒｔａｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ.ＡｇｏｏｄｅｘａｍｐｌｅｏｆｔｈｉｓｐｒｏｃｅｄｕｒｅｃａｎｂｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＧａｏ ＪｉａｎＺｅｎｇｅｔａｌ.[1] ,ｗｈｏｓｈｏｗｅｄｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆａｔｗｏ ｌｅｖｅｌａｔｏｍｉｎａｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ .Ｉ…     

三能级原子与奇偶纠缠相干光作用的光场压缩

采用求解薛定谔方程和数值计算方法,研究了V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用过程中的光场压缩效应,讨论了压缩效应与双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度、系统失谐量、双模光场的平均光子数和原子基态概率幅的依赖关系。结果表明：光场压缩效应与双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度、失谐量、平均光子数和原子初态相关联：双模纠缠相干光场处于非纠缠状态时的光场压缩量比光场处于纠缠状态时要大;原子处在单纯的基态或激发态时光场都有明显的压缩现象出现;而原子初态中基态和激发态的概率幅较接近时无光场压缩现象;无论光场是否处于纠缠态,只有两模平均光子数接近时,光场才会出现压缩效应。     

与运动原子相互作用的场的压缩效应

采用量子光学中时间演化算符方法，研究了与运动原子相互作用的场的压缩效应，揭示了光场的初始平均光子数和场模结构参数对光场压缩特性的影响，结果表明：适当选择系统参数，可获得在时间上持续压缩的压缩光。     

Preparation of Two-atoms Entangled States via the Quantized Cavity Field Resonant Interaction with Atom

A scheme for preparation of the two-atoms entangled state via the resonant interaction of a quantized cavity field with atom is presented. It is injected an two-level atom initially prepared in the superposition of the ground state and excited state through the cavity prepared in the vacuum state. The atom passing through the cavity creates atom-field entanglement. The second two-level atom prepared in the ground state is injected into the cavity at different angle. After the interaction with the cavity field, the two-atoms entangled state is produced and the cavity field is still in the vacuun state. Comparing with the existing schemes, ours is easier to realize experimently.     

与运动二能级原子作用的双模光场的量子特性

用全量子化理论,研究了与运动二能级原子相互作用的双模量子化光场的量子特性,分析了场模结构对平均光子数,单模二阶相干度,两模间的相关性的影响. 研究结果表明,随着场模结构参量的增大,平均光子数回复周期变短,振荡加剧,在崩塌区域内振荡出现分裂, 同时原子运动对光场的二阶相干性有明显的影响.     

三能级运动原子与单模场相互作用系统中场(原子)熵的演化

在共振和远离共振情况下,具体讨论了初始平均光子数、原子运动和场模结构参数对三能级运动原子与单模场相互作用系统中场(原子)熵演化的影响.结果显示:原子运动导致场熵演化具有周期性,这种周期性并不依赖场的统计分布和强度而是依赖于原子运动和场模结构参数εp.不论是共振情况还是远离共振情况,在选取合适的参数εp(这种选取在实验上是可能的)时,我们都能得到较长时间的纯态光场.     

二项式光场与运动二能级原子相互作用系统的保真度

利用数值计算的方法研究了运动的二能级原子在二项式光场作用下系统的保真度随时间的演化,并讨论了不同的初始态对保真度的影响。结果表明,原子的运动速度仅仅影响保真度的振荡周期,而原子的不同初态及光场的参数对保真度的影响较大,当原子处于叠加态以及光场初始平均光子数较大的情况下系统的保真度较高。     

类Kerr介质中两能级原子与驱动场作用时的相干性

两能级原子被嵌制在一充满类Kerr介质的热库中,通过求解原子与外加驱动场相互作用时约化密度算符非对角元,研究简并双光子过程中原子在外界环境(类Kerr介质和热库)下的相干特性.结果表明:当原子的相干性被保持时,外加驱动场的时间演化与原子的跃迁频率、原子偶极矩和模平均光子数等因素有关.     

The dynamic properties of the two-level entangled atom in an optical field

The interaction of an optical field and one of the entangled atoms is analyzed in detail in this paper. Furthermore, the dynamic properties of the two-level entangled atom are manifested. The properties of the action are dependent on the initial state of the atom. After detecting the atom out of the field, we can obtain the state of the other atom moving in the field. It is shown that the state of the atom out of the field influences the dynamic properties of the atom in the field.     

Two-level Atom in an Electromagnetic Wave of Circle Polarization

We study a two-level atom interacting with an electromagnetic wave of circle polarization, and work out the wave functions, the energy values and momentum values of the atom. PACS: 32.80.-t, 03.65.Ge     

Alternative Scheme for Generation of Atomic SchrSdinger Cat States and Entangled Coherent States in an Optical Cavity

We propose an alternative scheme for generation of atomic Schrodinger cat states in an optical cavity. In the scheme the atoms are always populated in the two ground states and the cavity remains in the vacuum state. Therefore, the scheme is insensitive to the atomic spontaneous emission and cavity decay. The scheme may be generalized to the deterministic generation of entangled coherent states for two atomic samples. In contrast with the previously proposed schemes of [Commun. Theor. Phys. 40 （2003） 103 and Chin. our scheme is greatly shortened and thus the deeoherence can Phys. B 18 （2009） 1045], the required interaction time in be effectively suppressed.     

克尔介质中纠缠光与三能级原子作用的光子统计

采用求解薛定谔方程和数值计算方法,研究了克尔介质中双模纠缠相干光场与三能级原子相互作用系统的光子统计性质,分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、克尔介质与光场的耦合强度、双模光的平均光子数和原子基态概率幅对光子统计性质的影响。结果表明：双模纠缠相干光场的纠缠程度对光子统计性质没有明显的影响;克尔效应增强使光子统计性质的时闻演化曲线的振荡频率变大、振荡幅度变小;当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数变小时,光子统计性质的时间演化曲线的振荡幅度变大。     

运动纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的场熵演化

利用全量子理论,研究了运动纠缠双原子与压缩相干态光场相互作用系统的场熵演化特性,讨论了相干态振幅参量、光场压缩参量、原子的运动和场模结构参数对系统场熵的影响.结果表明:(1)原子运动导致场熵演化具有周期性.(2)随着相干态振幅参量的增大,原子与光场的纠缠度逐渐减小;而随着压缩参量的增大,原子与光场的纠缠度逐渐增大.(3)随着原子运动速度的增大或场模结构参数的增大,场熵的演化周期缩短,并且场与原子的纠缠度逐渐减小.     

两能级原子与热库以任意强度耦合时原子相干特性研究

研究两能级原子与热库(热辐射场)相互作用。对于任意强度耦合的情况，给出求解原子约化密度矩阵的方法。针对实例，分析原子约化密度矩阵非对角元，通过计算得到消除消相干时外加驱动场所必须满足的特性方程。     

热辐射场中两个耦合的二能级原子量子态的纠缠(英文)

两个偶极耦合的二能级原子置于热辐射场中,原子用泡利算符描述,环境用无穷的谐振子热库描述,运用密度矩阵方法,得到两能级原子密度矩阵元演化规律.针对三种不同的初始状态,利用共生纠缠度分析置于热辐射场中原子量子态的纠缠.结果表明:当两个原子初始处于不同量子叠加态时,原子的纠缠呈现出明显的差异.     

纠缠相干态光场驱动下∧-型三能级原子的辐射谱

采用时间演化算符方法,研究∧-型=三能级原子与纠缠相干态光场共振相互作用的辐射谱.给出了辐射谱一般公式,并讨论在纠缠相干态光场驱动下的辐射频谱结构.结果表明,无论下能级简并与否纠缠相干态光场平均光子数很小时均出现拉比分裂,且强度随双模光场纠缠程度的增加而增加.当两下能级简并时,若两模场的平均光子数较小,辐射谱呈现对称多峰结构,若两模场的平均光子数较大,辐射谱呈现对称五峰结构.当两下能级非简并时,若两模场的平均光子数较小,辐射谱呈现对称多峰结构.若两模场的平均光子数较大,辐射谱呈现对称十峰结构.纠缠相干光与非纠缠相干光辐射谱的本质差别有两点:一是双模光场强量子关联导致纠缠度越强拉比峰强度越高;二是存在纠缠时由于两模场相干性导致辐射谱呈现对称多峰结构.     

通过Raman相互作用制备三个腔场的W型纠缠相干态

通过对比分立变量量子信息过程和连续变量量子信息过程的差别,利用相干态比较容易获得的这个特点,提出一种方案制备三个腔场的W型纠缠相干态.方案基于Λ型三能级原子与单模腔场的简并Raman 相互作用.三个相同的腔初始分别处于相干态,三个相同的原子初始处于W型纠缠态,通过三个原子分别与三个腔的Raman相互作用、选择适当的相互作用时间并探测作用后的三个原子,三个腔场坍缩为W型纠缠相干态.在原子与腔的相互作用过程中原子不处于高能级,可以忽略原子的自发辐射,系统的相干性能够得到较好的维持.基于当前的腔量子电动力学技术,相信方案能在实验上实现.该方案制备的三个腔场W型纠缠相干态有望在连续变量量子信息过程中有重要的应用价值.文中将方案推广到制备n(n〉3)个腔场的W型纠缠相干态.     

双模压缩场与V型原子相互作用光场的性质

研究了双模压缩真空场与V型三能级运动原子的相互作用,得到光场二阶相干度和模间相干度的解析表达式;通过数值计算分析了原子运动速度、场模结构参数和平均光子数对光场二阶相干度和模间相干度的影响.结果表明:平均光子数的增加使得二阶相干度和模间相干度显著增大;而原子运动速度、模场结构参数的增加虽然对光子聚束效应和反聚束效应的强度影响不大,却使其演化周期大大减小.     

微扰法计算中等强磁场中氢原子的能级

本文在考虑氢原子轨道运动磁矩与磁场之间、自旋磁矩与磁场之间和感生磁矩与外磁场之间的相互作用的基础上,根据角动量和球谐函数的性质,应用简并态微扰方法研究了在中等强磁场中氢原子的能级,给出了计算中等强磁场中氢原子的一级近似能级的方法,具体计算了 T范围内氢原子 的各能级的数值,结果与有关文献给出的理论计算值是相近的,表明本文所给出的方法是简单的、计算结果是正确的。     

Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用系统的原子布居数演化

运用全量子理论并结合数值计算方法,研究了处于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布居数演化特性.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双原子体系的原子间耦合强度对原子布居时间演化的影响.结果表明:双原子体系的初态为|β11〉时,原子布居数不随时间变化;初态为|β00〉、|β01〉和|β10〉时,当初始平均光子数增大到一定数值时演化特性呈现出周期性的崩塌和回复效应,随初始光子数的增加时间演化曲线的振荡频率增大振幅减小,且初态为|β00〉或|β10〉时原子布居的回复周期是初态为时|β01〉的两倍;双模纠缠相干光场的纠缠程度以及原子间偶极相互作用的强弱对Rabi振荡频率没有影响但对振幅有着显著的影响.