Schrdinger-cat态光场与耦合双原子相互作用系统的量子场熵演化

利用全量子理论,研究了Schrdinger-cat态光场与耦合双能级原子相互作用系统在非共振情况下的量子场熵演化特性.结果表明,场—原子系统的量子场熵演化特性不仅与初始平均光子数n0、场与原子的耦合强度g、原子与原子之间的耦合强度ga以及失谐量Δ有着密切的关系,而且与原子的初始状态有关.     

Schr(o)dinger-cat态光场与耦合双原子相互作用系统的量子场熵演化

利用全量子理论,研究了Schr(o)dinger-cat态光场与耦合双能级原子相互作用系统在非共振情况下的量子场熵演化特性.结果表明,场-原子系统的量子场熵演化特性不仅与初始平均光子数n0、场与原子的耦合强度g、原子与原子之间的耦合强度ga以及失谐量△有着密切的关系,而且与原子的初始状态有关.     

Schrǒdinger—cat态光场与耦合双原子相互作用系统的量子场熵演化

利用全量子理论，研究了Schrǒdinger-cat态光场与耦合双能级原子相互作用系统在非共振情况下的量子场熵演化特性．结果表明，场一原子系统的量子场熵演化特性不仅与初始平均光子数no、场与原子的耦合强度g、原子与原子之间的耦合强度ga以及失谐量△有着密切的关系，而且与原子的初始状态有关．     

非旋波近似下双光子Jaynes—Cummings模型的量子特性

在非旋波近似下对双光子Jaynes-Cummings(J-C)模型与单模相干态光场相互作用的量子特性进行了精确求解。对双光子J-C模型与单光子J-C模型量子纠缠和原子布居数反转的演化特点进行了对比,讨论了平均光子数、光场与原子之间的耦合强度以及失谐对量子纠缠以及原子布居数反转的影响,数值计算的结果表明,随着光场与原子之间耦合强度的增大,量子纠缠的周期性逐渐消失,随着平均光子数的增加,纠缠达到较稳定的最大值所需时间逐渐增大。无论耦合强度、平均光子数还是失谐的增大,由非旋波项产生的虚光子效应逐渐增强,量子纠缠演化曲线和原子布居数反转的塌缩区出现小锯齿状振荡。     

Kerr介质中压缩真空场与耦合双原子依赖强度耦合系统的光子统计性质

研究了存在Kerr介质时依赖强度耦合单模压缩真空场与耦合双原子非共振相互作用系统中光子的统计性质,运用数值方法讨论了系统参数对光子统计性质的影响.结果表明:Kerr介质、失谐量、原子间相互作用、光场初始压缩因子和原子的初始状态对光子的统计性质有较大的影响.     

关于“对转动”与“对振动”

本文用处理对力的粒子数守恒方法得出了原子核对转动及非简谐对振动能谱公式.给出了对转动带的量子数、二核子传递反应分支比及选择定则.转动谱中粒子数平方项系数近似等于费米面附近的单粒子能级平均间距.在不跨越大壳情况下(包括在满壳附近),对转动谱公式仍然适用.非简谐对振动能谱公式与两套对转动谱公式等价.公式中线性项(振子能量)近似等于费米面处单粒子能级的间隙.振子相互作用能与满壳之上(下)的单粒子能级平均间距的两倍大略相等.非简谐效应对于能谱及二核子传递反应分支比都有重要影响.     

Kerr介质中与V型三能级原子依赖强度耦合系统光场的二阶相干性质

利用全量子理论,研究了存在Kerr介质时,单模光场与V型三能级原子依赖强度耦合系统的非共振相互作用系统中光场的二阶相干性质.讨论了Kerr介质与光场耦合常数、初始光场的平均光子数和失谐量对光场的二阶相干度的影响.     

非共振耗散腔耦合系统的发射光谱

研究了非共振耗散二能级双原子与双单模腔耦合系统发射光谱的性质。探讨了原子和腔场之间的失谐、腔场衰减率及原子失相对该系统发射光谱的影响。结果表明,体系的腔场谱呈现出三重峰结构,原子发射谱呈现出二重峰结构。非共振情况时,腔场谱和原子发射谱的图像皆为非对称图像。在原子与腔场失谐时,与共振情况相比,峰位发生了明显的漂移,且中峰明显增大。增大腔场与原子的失谐,会引起边峰向低频段漂移,并改变其光谱强度;增大原子与腔场的失谐,可以使光谱整体向低频段漂移,并改变其所有峰的光谱强度。随着腔场衰减率的增大,共振情况下,会导致边峰的强度减小;失谐情况下,会导致所有峰的强度均减小。随着原子失相的增大,共振或失谐情况下,会使光谱所有峰的强度均减小。     

微波驱动精细结构能级跃迁引起的电磁诱导负折射效应

本文通过建立Λ形四能级原子系统, 研究了微波驱动精细结构能级跃迁引起的电磁诱导负折射效应. 微波场作用于基态精细结构能级之间, 与不同精细结构能级之间的电偶极矩或磁偶极矩发生耦合, 使系统在某些频率处呈现负折射特性.同时, 两个耦合场各自激励一对基态和激发态之间的光学跃迁. 通过改变两个耦合场的频率失谐量控制负折射区域的频带宽度.结果表明, 耦合场失谐时出现负折射特性的频率范围比耦合场共振时迅速缩小, 而且耦合场负失谐和正失谐时的变化规律不同.     

非简并光学参变振荡器的不稳定性研究

通过求得非简并光学参变振荡器的稳态解及特征值,研究了在共振与失谐两种情况下该系统的不稳定性.结果表明:共振时系统总是处于稳定状态,而有失谐时系统存在不稳定性.并通过数值模拟绘出共振情况下特征值随驱动场强度的变化曲线,及失谐时三个模量的输出信号随时间的变化情况.     

在双Lamder模型中实现可调控光子带隙

研究驻波场相干驱动下四能级双Lamder模型的电磁感应光子带隙.当耦合场是远共振或共振时,来自于两邻近能级间的自发辐射相干效应(SGC)有助于实现一个或两个光子带隙.当自发辐射相干效应不存在时,探测场被原子系统强烈吸收,因此导致光子带隙严重形变甚至无法形成.数值结果表明,光子带隙结构是由SGC效应导致探测场和耦合场之间的相干增强Kerr非线性调制而产生,并改变驻波场的耦合方式,使系统实现单光子带隙转变为双光子带隙的动态调控.     

V型三能级原子与双模光场相互作用的演化及Schrodinger猫态的制备

详细研究了一个V型三能级原子与双模光场的相互作用.结果表明:在原子与场的失谐量较大的情况下,基态能级可被绝热消除,从而把这一模型简化为一个等效的二能级原子与双模场相互作用的非简并Raman耦合模型,分别得出了非简并Raman耦合模型和简并Raman耦合模型系统的改进型有效哈密顿量和波函数.在此基础上通过对腔中原子进行选态测量,提出一种由具有可控权重因子和位相的相干叠加态组成的制备Schrdinger猫态的新方案.     

含色散介质的一维光子晶体微腔中简正耦合模的物理图像

对一维光子晶体中的色散介质采用洛伦兹振子模型,对线性层及色散δ层均采用传输矩阵的方法,研究了一维含色散介质的光子晶体微腔中的简正耦合模.通过改变洛伦兹振子和微腔之间的失谐频率,分析了简正耦合模频率的变化情况.在失谐频率比较大时,光与洛仑兹振子间的耦合作用较小,简正耦合模中的一个接近腔模频率,而另一个则接近洛仑兹振子的共振频率;在失谐频率比较小时,光与洛仑兹振子间的耦合作用较大,简正耦合模与未耦合的腔模频率和洛仑兹振子的共振频率之间的差别较为明显.最后通过引进该结构的复有效折射率,对含色散介质的系统,由于带隙中间的共振模被湮灭并分裂为左右两个耦合模,其复有效折射率虚部在原共振峰处跃变为一较大值,而在新生成的两个耦合模附近趋近于零,光与色散介质相互耦合而形成的腔极化激元的物理图像十分清晰.     

原子晶格中基于自发辐射相干效应的光子带隙

利用电磁感应透明技术,在一维光晶格中相干驱动四能级Lambda模型冷原子系统,从而实现动力学可调谐电磁感应光子带隙结构。基于两邻近能级间的自发辐射相干(SGC)效应,通过控制耦合场从远共振到共振,使该原子系统实现从两个光子带隙转变为三个光子带隙的动态过程。当自发辐射相干效应不存在时,在探测场共振区域处探测光子被原子系统强烈吸收,因此感应光子带隙严重形变甚至无法形成。通过数值计算证明光子带隙结构的形成源自于自发辐射相干效应下探测场和耦合场之间的三阶交叉克尔(Kerr)非线性调制,并且通过控制耦合场的耦合方式,可以实现系统从两个光子带隙到三个光子带隙的动力学调控。     

强度相关耦合双Jaynes-Cummings模型中的纠缠和量子失谐

研究强度相关耦合双Jaynes-Cummings模型中, 两运动原子初始处于最大纠缠态、光场初始处于单模热态时, 强度相关耦合、热光场平均光子数以及原子运动对两原子的纠缠和量子失谐的影响. 结果表明: 考虑强度相关耦合时, 纠缠和量子失谐均出现周期性地消失和回复现象, 并且, 回复以后的纠缠和量子失谐能达到初始值. 腔场温度的升高会加速纠缠和量子失谐的消失. 此外, 原子运动的场模结构参数对该模型中的纠缠和量子失谐影响很大, 其值选择合适时, 两个原子能够自始至终地保持纠缠或量子失谐状态. 关键词： 强度相关耦合 双Jaynes-Cummings模型 纠缠 量子失谐     

非简谐振动对SiC的热膨胀系数和介电性能的影响

利用抛物型电子能谱模型,考虑到原子的非简谐振动,求出了SiC中原子振动的简谐系数与非简谐系数,用固体物理理论和方法,得到了SiC的热膨胀系数和格林乃森参量以及介电常数随温度变化的解析式,探讨了原子非简谐振动的影响.结果表明:SiC的格林乃森参量和热膨胀系数均随温度升高而非线性增大,而介电常数随温度升高而非线性减小;原子振动的非简谐项(特别是第二非简谐项)对SiC的热膨胀等热学性质和介电性能有重要影响,温度愈高,非简谐振动项的影响愈大.     

铷原子耦合光频率近共振时的电磁感应透明

研究了Λ型能级系统中, ⁸⁵Rb原子在耦合光频率失谐较小时的电磁感应透明(EIT)现象. 实验中, 随着耦合光频率失谐量的增加, 电磁感应透明窗口的绝对强度有所减弱, 但是其相对深度却有所增加, 透明窗口相对深度最大的位置不在耦合光频率共振处, 而是在耦合光频率失谐约180 MHz的位置. 用三能级和四能级系统的理论分别对实验结果进行对比分析, 发现用四能级系统的理论进行拟合的结果与实验符合得比较好. 对此, 我们提出当耦合光频率失谐较小时, EIT信号是两个激发态共同作用的结果, 并用四能级系统的理论分析了两个激发态之间的能级间隔对透明窗口相对深度最大值位置的影响.     

Jaynes—Cummings模型的非共振行为：原子能级占有几率和场的相干特性

采用相互作用图景,对相干态Jaynes-Cummings(JC)模型在失谐情况下导出了严格的解析解。用数值计算研究了原子能级占有几率与时间,失谐量和初始平均光子数的关系,发现原子能级占有几率对失谐量也表现出量子塌缩和再生现象;讨论了再生时间与再生信号之间的干涉现象。用数值计算研究了场的相干态的时间发展,发现JC模型一个有趣而又重要的新现象,即对于短时间范围,场态的发展表现出准可逆性,并详细讨论了这个现象。     

在双Lamder模型中实现可调控光子带隙

研究驻波场相干驱动下四能级双Lamder模型的电磁感应光子带隙。当耦合场是远共振或共振时,来自于两邻近能级间的自发辐射相干效应(SGC)有助于实现一个或两个光子带隙。当自发辐射相干效应不存在时,探测场被原子系统强烈吸收,因此导致光子带隙严重形变甚至无法形成。数值结果表明,光子带隙结构是由SGC效应导致探测场和耦合场之间的相干增强Kerr非线性调制而产生,并改变驻波场的耦合方式,使系统实现单光子带隙转变为双光子带隙的动态调控。     

二模谐振子能谱研究

通过对非耦合谐振子系统能谱、非耦合与坐标耦合共同组成的谐振子系统能谱、非耦合与动量耦合共同组成的谐振子系统能谱、非耦合与坐标动量交叉耦合共同组成的谐振子系统能谱和非耦合与压缩项耦合共同组成的谐振子系统5种谐振子能谱进行求解时,通过分析比较发现:其一,对存在非对易参数的能级差的解时,当非对易参数为零时,所求的哈密顿量能级差的解与非耦合谐振子能谱能级差的解相似,从而验证了求解结果的正确性;其二表明了坐标耦合系数、动量耦合系数和压缩性系数都对共同组成的谐振子系统能谱的能级差产生了影响;其三,对非耦合与坐标动量交叉耦合共同组成的谐振子系统能谱而言,坐标动量交叉耦合系数和非对易参数都没有对交叉耦合谐振子的能级差产生任何影响.对多种耦合系统谐振子能谱进行求解,覆盖面广,分析全面.