两种典型转换条件下的二次谐波系统在浑沌态下的光子统计

分别在好腔和坏腔两种典型的谐波转换条件下,数值分析了调制泵浦作用下的二次谐波产生系统的浑沌动力学行为.运用文献1给出的方法,在新的条件下研究了系统在浑沌态下的光子统计,结果表明仍为超Poisson分布,而且在某些情况下,浑沌态光场的光子数相对涨落甚至比热光场的光子数相对涨落还要大.最后得出了普遍性的结论;二次谐波系统在浑沌态下的光子统计为形式丰富多样的超Poisson分布,浑沌光场是一种强度高、涨落大的光场.     

二次谐波系统在浑沌态下的光子统计

数值分析了调制泵浦作用下的二次谐波产生系统的浑沌动力学行为.考虑到混沌运动的遍历性,提出一种研究浑沌态光场光子统计的数值方法,即通过数值积分求解系统动力学方程估计光子数的系统平均.运用这一方法于二次谐波系统,计算了其在浑沌态下的光子统计分布,结果表明是一种超Poisson分布.     

光场高阶光子关联的分析与测量

利用双Hanbury Brown-Twiss探测系统理论分析并在实验上精确测量了不同光场的高阶光子关联g(n)(n> 2).探测系统通过四个单光子计数模块,探测分析光子时间关联的联合分布概率.在理论上,考虑实际探测系统背景噪声和系统效率的影响,分析研究了热态、相干态、压缩真空态和Fock态的三阶及四阶光子关联的结果,及其随光场入射光强、压缩参数及光子数的变化.并在实验中研究了探测系统分辨时间和计数率对相干态和热态的三阶及四阶光子关联的影响.在分辨时间为210 ns,计数率为80 kc/s时,准确测量得到在零延迟处热态的三阶及四阶光子关联,相对理论值的统计偏差分别为0.3%和0.8%.此外还测量得到了不同延迟时间下热态的高阶光子关联的结果.实验表明综合对各种影响因素的分析可精确测量光场的高阶光子关联,该方法在量子关联成像及光场特性分析中有着重要的应用.     

光子计数分布与生物光子辐射特性

本文应用光子计数分布的理论及生物系统超微弱光子辐射的测试数据对生物光子场的辐射特性进行研究,提出生物光子场基本上属于高斯场的观点,并认为它至少是由两个独立部分的光子辐射叠加的结果;其一是纯相干态的相干辐射;另一则为热平衡浑沌态的热光源辐射。文中最后讨论了生物光子辐射的产生机制。     

q变形叠加态及其特性

利用ｑ－振子代数提出了一种由ｑ变形振子的本征态（ｑ变形光子数态）叠回由成的态。给出了这种ｑ有叠加态的定义,研究了它们的量子统计性质。也讨论了这种态的压缩和ｑ压缩,并进一步研究了它们的寻常高阶压缩和ｑ高阶压缩。ｑ变形振子是一种非线性振子,通过这些讨论,推广通常的叠加态。     

数态的叠加态的制备及其非经典特性

本文探讨了在双光子Jaynes-Cummings模型中如何通过对原子的操纵和选择性测量相结合而分别得到具有正交相位压缩、振幅平方压缩、亚泊松光子统计及高阶反聚束效应等不同非经典特性的数态的叠加态.     

双模纠缠相干光与Bell态原子系统的光子统计

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光子统计性质.分析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双模光场的光子统计性质的影响.结果表明：双原子体系的初态为｜β00〉、｜β10〉时,光场在其演化过程中不出现光子的反聚束效应;而当原子初态为｜β01〉或｜β11〉时,在一定的条件下可出现光子的反聚束效应.并且在光场的演化过程中,光子的反聚束效应出现的次数、时间和深度极其敏感地依赖于初始光场的平均光子数,而受到双模纠缠光场的纠缠程度以及双原子间偶极作用强度的影响很微弱.     

高能碰撞中动力学起伏的横动量守恒约束

详细研究了高能碰撞末态粒子动量守恒约束条件对归一化阶乘矩的标度行为的影响,进而成功地解释了当前实验中普遍存在的阶乘矩在相角方向上的下弯现象.提出了两种关于阶乘矩的新的统计方法试图部分地消除动量守恒约束的影响,恢复分形系统本身的标度性.     

增加光子纠缠相干态的统计性质

引入了增加光子纠缠相干态.研究了在纠缠相干态的某个模上加入光子对光场统计性质的影响.由于两个场模间的纠缠,在a模上加入光子不但可以使a模的平均光子数增加,也可以使b模的平均光子数发生变化(增加或减少).加入光子后,光场的亚泊松分布和压缩特征得到明显增强. 关键词： 纠缠 增加光子态 统计性质     

二维光子拓扑绝缘体研究进展

受凝聚态拓扑绝缘体研究的启发,整数量子霍尔效应、量子自旋霍尔效应、拓扑半金属、高阶拓扑绝缘体等拓扑物理相继在光学系统中实现.光子系统因能带干净,样品设计简单且制作精度高等优势,逐渐成为研究物理拓扑模型和新型拓扑效应的重要平台.拓扑光子学提供了全新的调控光场和操控光子的方法,其拓扑保护的边界态可实现光子对材料杂质缺陷免疫...     

Two-photon counting statistics for the superposition of coherent and chaotic fields

Approximate formulae for two-photon counting statistics for the superposition of coherent and chaotic fields are proposed and the exact second factorial moment is calculated. The accuracy of the proposed formulae is demonstrated by comparing the exact and approximate third factorial moments for the chaotic lorentzian field.     

Dynamics of a magnetic moment of finite dipolar lattices in the AC field

Dynamic regimes of a magnetic moment of 2 × 2, 3 × 3, and 4 × 4 square dipole lattices in the linearly and circularly polarized ac magnetic field and the perpendicular static field have been investigated. The possibility of regular and chaotic precession dynamics of the magnetic moment of the lattices has been demonstrated. A shift of the main magnetic resonance owing to the dipole–dipole interaction and additional resonances have been revealed. Quasiperiodic regimes and bistability states with a metastable chaotic attractor have been discovered.     

Approximate approach to the quantum statistics of the superposition of coherent and chaotic fields

Formulae recently derived for the integrated intensity distribution, the photon-counting distribution and its factorial moments in the statistics of the superposition of multimode coherent and chaotic fields are analyzed in greater detail and their validity as approximate formulae for light of arbitrary spectrum is investigated. It is shown by explicit calculation of the third factorial moment of the photon-counting distribution for the superposition of a one-mode coherent field with a Gaussian Lorentzian field that the proposed formulae hold with very good accuracy over a wide range of conditions.The authors thank Dr. Z. Braunerová and M T. Kojecký of the Computer Center of Palacký University for their help with calculations.     

压缩光透过克尔介质时光场的相位和压缩特性及其关联

用Pegg-Barnett理论研究了压缩真空态光与克尔介质的相互作用对光场相位特性的影响,讨论了光场的压缩和高阶压缩与相位特性之间的关联.光场相位正交分量的各阶矩呈现周期性的振荡,与相位分布函数密切相关.     

三次谐波系统在混沌状态下光场的统计特性

数值分析了三次谐波系统在混沌状态下光场的统计特性。三次谐波混沌状态下光场统计服从超泊松分布,谐波光场涨落皆大于基波光场涨落,这种光场涨落随系统最大李亚普诺夫指数增大而无规律地发生起伏变化。     

混沌光场光子统计分布及二阶相干度的分析与测量

利用通信波段双通道单光子探测器,采用Hanbury Brown-Twiss关联测量方案,理论分析并实验测量了光反馈半导体激光器产生的混沌光场的光子统计分布及不同混沌状态光场的二阶相干度.通过对混沌光场二阶相干度g~((2))(τ)的理论分析,得出随着延迟时间和相干时间的变化,其与相干光、热光及单光子态的二阶相干度可明显区分并呈现出不同分布.同时实验上产生了频谱宽度6.7 GHz的混沌光场,测量了不同光子数分布的结果,并用高斯随机分布、泊松分布、玻色-爱因斯坦分布对光子数分布进行理论拟合,发现随着入射平均光子数的增加,光子数分布从玻色-爱因斯坦分布过渡到泊松分布,但整个过程都与高斯随机分布符合较好,且光场的二阶相干度g~((2))(0)由2降至1.通过改变偏置电流(I=1.0Ith-2.0Ith)和反馈强度(0—10%),实验上研究了混沌光场由低频起伏到相干塌陷的过程中不同状态宏观动力学特性与二阶相干度的对应关系.结果表明:混沌光场在此过程中始终呈现出明显的聚束效应,并在频谱宽度最大时达到最强;同时给出了光子计数测量中聚束效应减弱的物理原因.实验表明该系统及方法能很好地揭示不同状态混沌光场的光子统计特性.     

Effect of magnetic field on the chaos appearance fields in a triglycine sulfate crystal

Effects of a constant magnetic field, the amplitude of an alternating electric field, and the temperature on the values of fields corresponding to the appearance and disappearance of chaotic oscillations were studied in the ferroelectric phase of a triglycine sulfate crystal. A mechanism of the appearance of a magnetic moment, induced by the repolarization current, during the lateral motion of a 180° domain wall is considered.