光子回声量子存储器中非均匀展宽频谱对存储效率的影响

本文提出了一个利用光子回声技术探究非均匀展宽频谱线形(如高斯、洛伦兹分布)对存储效率影响的简捷方法。我们发现当信号光脉冲的持续时间与介质频谱线宽的乘积远大于1时,可将分布函数的傅里叶变换近似成狄拉克函数,使得研究非均匀展宽频谱对存储效率的影响变得非常容易;通过计算发现不同线形分布达到最佳存储效率的光学深度有所不同,频谱线形趋于均匀时达到最优存储效率的存储介质光学深度最小。该研究对实验上实现最优化光量子态存储具有指导意义。     

四光子相干态是类虚化态

Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎ和Ｌｅｅ从一个真实的量子辐射场的物理态和与之对应的非物理态的分布函数出发，引入了量子辐射场的虚化态（Ｒ．Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎａｎｄ．Ｃ．Ｔ．ＬｅｅＰｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ａ２１８（１９９６）１５１），接着，Ｄｅｌｉｍａ等人又真实的物理态出发引入了虚化态的概念，并表明奇偶相干态是一种类虚化态（Ａ．Ｆ．ｄｅｌｉｍａｅｔａｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，Ａ２９９（１９９７）４１１）。本文证明量子     

利用光子回声技术产生光的三体纠缠态的研究

量子纠缠是实现量子通信和量子计算的重要资源,其中多体纠缠更是构建量子网络实现全局量子计算的基础。本文主要研究如何利用经典的光子回声技术实现光量子态的三体纠缠。在自由空间中向掺杂稀土离子的固态离子系综中射入经典光场,当离子体系达到相位重构条件时即可获得三束存在纠缠的量子光场。基于本方案纠缠产生的技术特点,发现其在提高量子中继器的工作效率上有着潜在的应用价值。     

增加光子对和减少光子对相干态的统计性质

引入增加光子对相干态|ζ,q;m >_a=a^+m|ζ,q >和减少光子对相干态|ζ,q;-m >_b=b^m|ζ,q >,研究了这些态所描写的光场的统计性质。结果显示当在对相干态的a模增加光子时,两模的平均光子数均增加,亚泊松分布性质增强;当在对相干态的b模取走光子时,b模的平均光子数减少,而a模的平均光子数却增加;b模的亚泊松分布性质减弱,而a模的亚泊松分布性质却增强。我们还计算了场模间的相关度和场模的压缩。     

增光子二模纠缠相干态的纠缠特性及其通过腔量子电动力学的制备

分析了增光子二模纠缠相干态的纠缠特性,得到共生纠缠度的解析表示式.结果表明:增光子二模纠缠相干态的共生纠缠度与叠加态的相位有非常灵敏的关系.提出了一种制备增光子相干态和增光子二模纠缠相干态的方法,其制备过程为首先把增光子相干态转化为相干态与真空态一种特殊的叠加态(叠加系数与相干态振幅有关),再通过位于高Q腔内的原子与经典激光场的相互作用,从而实现增光子相干态的制备.通过一个飞行原子先后与两个光腔中光场相互作用可以实现增光子二模纠缠相干态的制备.     

增光子二模纠缠相干态的纠缠特性及其通过腔量子电动力学的制备

分析了增光子二模纠缠相干态的纠缠特性,得到共生纠缠度的解析表示式.结果表明:增光子二模纠缠相干态的共生纠缠度与叠加态的相位有非常灵敏的关系.提出了一种制备增光子相干态和增光子二模纠缠相干态的方法,其制备过程为首先把增光子相干态转化为相干态与真空态一种特殊的叠加态(叠加系数与相干态振幅有关),再通过位于高Q腔内的原子与经典激光场的相互作用,从而实现增光子相干态的制备.通过一个飞行原子先后与两个光腔中光场相互作用可以实现增光子二模纠缠相干态的制备.     

减光子偶、奇相干态及其量子统计特性

最近,XIN Zong-zheng等研究了玻色产生算符+重复作用k次下通常偶、奇相干态|α>e,o的光子激发态|α,+k>～+k|α>o,e的非经典特性[J. Phys. B29 1996) 2597]. 本文讨论|α>e,o在玻色产生算符的逆算符+-1重复作用于k次下的光子湮灭态|α,-k>～+-k|α>o,e的量子统计特性.     

偶、奇相干态的光子湮灭态

最近 ,Zong ZhengXin等研究了玻色产生算符a∧ + 重复作用k次下通常偶、奇相干态 |α〉e,o的光子激发态 |α ,+k >～a∧ +k|α >o ,e的非经典特性 [3]。本文讨论 |α >e ,o在玻色产生算符的逆算符a∧+ -1的重复作用k次下的光子湮灭态 |α ,-k >～a∧+ -k|α >o,e的量子统计特性。     

光子数增加的q—相干态的非线典特性

在推广的对易关系ａａ＾＋－ｑａ＾＋ａ＝１下，研究了光子数增加的ｑ－相干态的量子统计性质，利用形变的ｑ－Ｌａｇｕｅｒｒｅ多项式，给出了其经典特性随形变参数ｑ变化的解析表达式。     

缺少一个数态的相干态

引入一种新的量子光场态／ａ，ｍ〉，它是是由相干态／ａ／〉去掉一个数态／ｍ〉后经归一化得到，研究了ｍ顺次取不同值时态／ａ，ｍ〉的各种量子统计性质，这相当于用一根探针在相干态内部顺次扫描数态观察各不同数态在决定相干态性质上所起的作用由此得到了一些很有意义的结果，其中特别是我们发现了这样一量子光场态－－它们表明反群聚与后松分布这两种非经典光即使在单模情况下也只是基本等价而不是完全等价。     

拉盖尔多项式算符激发相干态的非经典性质

将拉盖尔多项式算符作用在相干态上,构造了拉盖尔多项式算符激发相干态.利用有序算符积分技术,导出了它的归一化系数以及〈a^la^+m〉的计算表达式.采用数值计算方法,讨论了相干态相位角和平均光子数对它的非经典性质的影响.研究结果表明:一阶拉盖尔多项式算符激发相干态呈现出压缩效应、反聚束效应、亚泊松分布和Wigner函数负性等量子特性,并且相干态的相位角对它的量子特性有重要影响;另一方面,随相干态平均光子数增大,它的反聚束效应和亚泊松分布性质逐渐减弱,压缩效应和Wigner函数的负性却先增强,而后又逐渐减弱.     

Photon-Added Entangled Coherent State

We propose a feasible scheme to create the single-mode or two-mode photon-added entangled coherent state (PAECS) and then compare its entanglement degree with that of the entangled coherent state or even the photon-added-and-subtracted entangled coherent state.     

基于二能级光量子态存储效率的研究

本文研究利用沉默再生效回声(ROSE)技术实现光量子态存储的效率。利用自然非均匀展宽的二能级原子系综,不需应用任何外部的电场或磁场进行调控。在均匀光谱分布下,我们对吸收过程和读取过程进行分析,得出量子的存储效率。发现对于光子向前读取过程,存储效率的最大值能达到54%;而当光深度达到无穷大时,向后的读取效率可达到100%。我们给出了详细的理论推导过程。     

压缩相干态光场与Λ型三能级原子相互作用的纠缠特性

利用量子熵理论,研究了压缩相干态光场与Λ型三能级原子的量子纠缠随时间的演化特性.结果表明：光场与原子纠缠度依赖于初态原子能级叠加系数、光场压缩参量、相干态振幅参量及失谐量与耦合系数之比.当光场压缩参量增大时,光场与原子的最大纠缠度增大;若场失谐量与耦合系数之比增大,光场与原子纠缠则呈现周期性演化,系统呈现接近退纠缠;若场失谐量与耦合系数之比增大,光场与原子纠缠呈现周期性,场失谐量与耦合系数的比值足够大时,在一定时刻系统可处于稳定的最大纠缠态,且系统演化呈现周期性.     

基于量子点相干光学谱的马约拉纳费米子探测

研究了半导体纳米线/超导体复合结构中的马约拉纳费米子的存在情况,提出一种用相干光学谱探测马约拉纳费米子的全光学方法.将一束较强的泵浦激光和一束较弱的探测激光同时作用于半导体量子点,由系统的哈密顿量导出半导体量子点的相干光学谱.数值模拟结果表明,相干光学谱中呈现出由半导体量子点与马约拉纳费米子耦合诱导的明确的马约拉纳费米子迹象.半导体量子点与马约拉纳费米子之间的无接触性,避免了探测中杂质信号的引入.半导体量子点与马约拉纳费米子间的耦合强度和探测吸收谱中两尖峰之间的分裂宽度呈正比,可通过测量分裂宽度获得耦合强度,为耦合强度的确定提供了直观的测量方法.     

CRIB技术光量子态存储中初始原子谱对效率和时间的影响

在二能级原子系统里应用光子回声CRIB技术存储光量子态的过程中,最初原子谱分布这个因素不仅影响存储效率而且还影响存储时间,我们研究了两种特殊初始原子谱分布:拉普拉斯分布和高斯分布,并且分析了存储效率和存储时间的关系。     

Properties of Coherent State for Hydrogen Atom

We construct the coherent state for the two-dimensional hydrogen atom, for which the averaged motion ofposition describes a Kepler ellipse. The coherent state can be expanded with respect to the eigenstates of 2D hydrogenatom, from which we evaluate the binding energy of the wave packet for this state.     

在非对称光腔中利用CRIB技术进行光量子态存储

本文提出了一个在光腔中利用可控逆非均匀展宽技术实现高效的量子存储方案.当光场在光腔中每次往返的吸收与透射到光腔中光场强度完全一样时(阻抗匹配条件),发现进入光腔中的光场可以完全被非均匀展宽原子系综吸收.通过计算得到无论是向前读取还是向后读取的方案,量子存储效率在光深度很小时都可以达到1.若没有光腔100％的存储效率仅仅只有在光深度无穷大时才能得到.在光深度很小时就能达到高效的量子存储在实验上非常容易实现.因此该方案为实验上实现高效的量子存储提供一个确实可行的方法.     

核壳结构CdSe/ZnS量子点量子阱中1se1sh 激子光跃迁的受激光子回波研究

在建模和理论分析的基础上, 对三脉冲飞秒激光作用下核壳结构CdSe/ZnS量子点量子阱中1s_e1s_h激子光跃迁引起的受激光子回波效应进行了深入研究.运用有效质量近似方法求解了载流子的静态薛定谔方程,得到能量本征值和对应波函数.基于光学Bloch方程,分析了受激光子回波的参量相关性.结果显示受激光子回波信号可以通过量子点量子阱结构和尺寸的改变进行有效调节.同时,在量子尺寸限制理论的基础上讨论了结构和尺寸的变化对受激光子回波信号的具体影响.