三参数双模压缩粒子数态的量子特性

利用有序算符内的积分技术,给出了三参数双模压缩算符,构建了三参数双模压缩粒子数态,并且研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应和对Cauchy-Schwartze不等式的违背.给出了量子态产生压缩效应和反聚束效应的条件,以及三参数双模压缩粒子数态的Wigner函数的解析式.讨论了参数变化和光子数变化对压缩效应、反聚束效应和Cauchy-Schwartze不等式的违背的影响.研究结果表明:随光子数的增大,压缩效应、反聚束效应和光场两模间的非经典相关性减弱;另一方面,随参数模的增大,压缩效应增强,但反聚束效应和光场两模间的非经典相关性却减弱.     

叠加激发相干态的量子特性

构造了2个强度相同位相不同的激发相干态的叠加态,并通过数值计算研究了该叠加态的反聚束效应和振幅平方压缩效应随激发光子数m、光场强度x和相位差θ的变化,结果表明:随激发光子数m和光场强度x增大,该量子态的振幅平方压缩均会加深;压缩效应与相位差θ有密切的关系;随光场强度x的增大和激发光子数m的增大,其反聚束效应减弱.     

双模光场与运动三能级原子作用系统的反聚束效应

采用求解Schrdinger方程和数值计算方法,研究了双模纠缠相干光场与运动V型三能级原子相互作用过程中的聚束和反聚束效应.结果表明:平均光子数变动不大,系统就会由聚束效应跃变为反聚束效应,关联程度最强;平均光子数取一定数值时,原子运动速度增大引起时间演化曲线显著上移,振荡周期变小,对系统的聚束和反聚束效应也有较强影响.当平均光子数较大时,原子初态和双模纠缠相干光场的纠缠度无任何影响;仅当平均光子数较小时,原子初态和双模纠缠相干光场的纠缠度变化引起曲线振荡幅度变化,位置发生小幅度移动,产生弱关联.     

Λ型三能级原子与Pólya态光场相互作用系统中的量子特性

运用全量子理论,探讨了Pólya态光场在与Λ型三能级原子相互作用时,原子初态及某些光场参数对粒子布居数反转、光子反聚束效应以及光场压缩特性的影响。结果表明:原子处于不同初态时,光场概率参数、最大光子数及光场分布参数对系统光场粒子布居数反转的回复-崩塌现象有着显著的影响;初态为激发态或相干叠加态时,在光场概率参数、原子相对失谐量、最大光子数和光场分布参数的影响下,系统光场均可在一定条件下表现为完全的聚束效应或者完全的反聚束效应,但初态不同影响规律也各不相同;如果初态处于激发态,且原子相对失谐量、光场概率参数和最大光子数同时较小,则系统光场的X1分量可以间歇性的出现短时间的压缩。     

光场算符n次幂叠加激发混沌场的量子特性

构造了光场算符n次幂叠加激发混沌场,采用数值计算方法研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应和统计性质,讨论了混沌场平均光子数、算符叠加系数及其幂次n对量子特性的影响.研究结果表明:光场算符n次幂叠加激发混沌场不呈现压缩效应,但呈现出反聚束效应和亚泊松分布性质,并且随平均光子数增大,它的反聚束效应和亚泊松分布性质减弱;随着算符组合部分中产生算符的比重增大,光场反聚束效应和亚泊松分布性质增强;随着算符幂次增大,亚泊松分布性质加强.     

与非等同双原子相互作用下光场的量子特性

研究了具有不同偶极矩的两个原子与双模压缩真空场相互作用系统中光场的量子特性.讨论了两个原子与双模压缩真空场的相对耦合常数(R=g1/g2)和光场的初始压缩因子r对光场的压缩效应和光子的聚束与反聚束效应的影响.数值计算结果表明,光场量子涨落的震荡幅度、最大压缩深度、压缩时间及二阶相干度的震荡振幅与光场的初始压缩因子r的大小有关.两原子与双模光场的相对耦合常数R影响着光场量子涨落和二阶相干度的震荡规律,因而也影响着压缩时间、光场处于非经典态的时间及光子的反聚束程度,但对光场的压缩深度无明显影响.     

薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统的量子特性

在非旋波近似下,通过采用相干态正交化展开的方法,研究了薛定谔猫态光场与二能级原子相互作用系统中,原子的布局数和光场的反聚束效应,并与旋波近似下的结果进行了对比.在旋波近似与非旋波近似下,讨论了初始光场强度、相干态间的相位角以及失谐量对原子布局数和光场反聚束效应的影响;在非旋波近似下,讨论了强弱耦合情况下光场的反聚束效应.研究结果表明:旋波近似与非旋波近似下,原子的布局数随着初始光场强度的不同,表现出不同的特性;当初始光场强度较小时,旋波近似与非旋波近似下,原子的布局数表现出相同的特性;随着初始光场强度的增大,旋波近似下,原子的布局数将表现出坍塌现象.耦合强度较大时,光场的聚束与反聚束效应在非旋波近似与旋波近似下有较大的区别;非旋波近似下,随着初始光场强度的增大,光场一直处于聚束效应状态;而旋波近似下,光场的聚束效应与反聚束效应交替出现.     

对数态Tavis-Cummings模型中辐射场的非经典性

本文研究了任意初态的双光子Tavis-Cummings模型的演化规律,作为例子,讨论了初始时刻两个原子均处于基态而光场为对数态时场的压缩效应,光子的聚束和反聚束效应.     

光场组合算符激发混沌场的量子特性

利用算符作用在光场态上构造新的量子态的方法,通过光场湮没和产生算符的线性组合作用构造了光场组合算符激发混沌场。通过对光场的两个正交分量涨落、二阶关联函数、Mandel Q参量和Wigner函数的计算,研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应、统计性质和Wigner函数的负性。讨论了算符叠加系数变化和平均光子数变化对其量子特性的影响。研究结果表明:光场不呈现压缩效应;随平均光子数增大它的反聚束效应、亚泊松分布性质和Wigner函数负性减弱;另一方面,随算符组合部分中产生算符的比重增大,光场反聚束效应和亚泊松分布性质增强。这表明增大算符组合部分中产生算符的比重对增强光场反聚束效应和亚泊松分布性质有利。     

基于平移压缩真空态的强反聚束光场

具有反聚束特性的非经典光场是量子信息与量子光学的重要资源。基于非线性光学的量子干涉效应，通过将压缩真空态与特定相位的相干态在光学分束器上合成的方法获得平移压缩真空态，对压缩度和相干分量进行独立控制以获得反聚束。本文结合实验系统参数，理论研究了压缩真空态的压缩度和相干态的幅度对实验产生反聚束光场的影响。在最优化平移条件下，我们分析了系统总效率、背景噪声，以及Hanbury Brown-Twiss(HBT)与Double HBT测量方法对反聚束光场g⁽(2))(0)测量的影响，并讨论了误差为零处相应量子态的g⁽(2))(0)值和平均光子速率。     

与q形变玻色算符逆算符相关的相干态及其量子统计性质

讨论了ｑ形变玻色算符的广义逆算符作用于ｑ－相干态所得到的两类量子态的数学及量子统计性质。结果表明，ｑ－相干态的光子激发态不存在压缩但呈现反聚束效应，而ｑ－相干态的光子湮灭态却存在压缩但不呈现反聚束效应。     

有限维希尔伯特空间非简谐振子广义相干态

在有限维希尔伯特空间中构造了非简谐振子的广义相干态,并研究了其量子统计特性。详细地讨论了该量子态的压缩效应和反聚束效应,得到了出现压缩的条件并给陋了反聚束效应与有限维希尔伯特空间维数关系的数值计算结果。理论计算表明该量子态存在压缩效应和反聚束效应,这与通常的无限维空间中的广义相干态是完全不同的。     

迭加态与压缩效应增强

本文运用量子力学态迭加原理,讨论由真空态和压缩态的迭加态获取更深压缩光场的可能性。结果表明,对弱场强浅压缩光场压缩加强效应非常显著;并且在迭加态中还呈现出反聚束的非经典效应。 关键词：     

有限维希尔伯特空间中的非线性相干态

在有限维希尔伯特空间中构造了非线性相干态,并研究了该量子态的压缩效应和反聚束效应,给出了压缩效应和反聚束效应与有限维希尔伯特空间维数关系的数值计算结果.     

q变形非简谐振子奇偶广义相干态的高阶压缩效应及反聚束效应

研究了q变形非简谐振子奇偶广义相干态的高阶压缩效应和反聚束效应,并就q变量[χ]的两种不同表示情况进行了讨论.数值计算结果表明,q变形非简谐振子奇偶广义相干态均可呈现奇次方阶压缩效应和反聚束效应,这与谐振子情况的光学统计特性是不同的.     

相干态的叠加态的量子统计性质

本文研究了相干态的叠加态的量子统计性质.结果表明,相干态的叠加态仅存在奇次幂的高阶压缩效应,而不存在偶次幂的高阶压缩效应.给出了高阶压缩和高阶反聚束效应与叠加系数间的函数关系.高阶压缩要求叠加系数的辐角取值满足cosθ>exp(-2|α|²),而高阶反聚束效应则要求0.5π<θ<1.5π.奇偶相干态的有关结果均作为特例应包含在本文的一般结论之中.     

实验条件不完美对薛定谔猫态制备的影响

薛定谔猫态是一类重要的非经典光场,实验上可以通过真空压缩态减光子的方案获得.本文从理论上研究了实验条件对制备薛定谔猫态的影响,主要考虑了包括压缩态的压缩度和纯度、单光子探测器的效率及噪声以及零拍探测器的效率等诸多因素的影响.理想情况下通过减光子方案制备得到的薛定谔猫态为奇光子数态,其相空间原点的Wigner函数为负值是其非经典特性的重要判据,而保真度可以度量制备态与理想猫态之间的相似程度.在压缩态为非纯态以及单光子探测器为商用低效率阈值探测器的情况下,计算了制备猫态的保真度、Wigner函数及其相空间原点处W（0）的表达式,分析了实验条件对薛定谔猫态制备的影响,为制备高质量的薛定谔猫态提供了理论指导.     

有限维希尔伯特空间q-畸变谐振子偶相干态及其压缩和反聚束特性

从一般形式上构造了有限维希尔伯特（Ｈｉｌｂｅｒｔ）空间ｑ－畸变谐振子的偶相干态,并讨论了其量子统计特性。发现有限维希尔伯特空间的偶ｑ－相干态与通常无限维空间的偶ｑ－相干态或偶相干态有明显不同的压缩和反聚束特性。前者的偶ｑ－相干态不仅出现正交压缩,而且出现反聚束效应。