混合态二能级原子双光子过程的量子特性

采用时间演化算符方法研究了相干光场与混合二能级以光了过程的粒子数反转和光子演化行为，结果表明：量子崩塌与复苏性质和原子实始的混合程度无关，但振荡最大幅值受原子初始混合程度的支配，随着原子初始混合程度的增大，原子反转几率减小，〈ｎ〉的时间平均值下降。     

强激发二能级原子双光子过程的量子特性

本文用数值计算研究了强激发二能级原子双光子过程粒子数反转的崩塌与复苏性质和光子统计演化,结果发现,至于崩塌与复苏的性质与低激发情况不同,将随着工值的不断增大,场与原子的非线性耦合越来越强,重复地出现复苏收缩现象.     

压缩态初始光场下变耦合系数的Jaynes-Cummings模型

讨论了初始光场为压缩态而且原子一场耦合系数随时间线性变化情形下的Jaynes—Cummings模型。具体研究了原子布居数反转、光场的压缩等随时间的演化性质,讨论了初始光场的压缩系数、压缩相位及耦合系数变化的快慢对这些性质的影响。结果表明,随着光场压缩系数的增大,原子布居数反转的崩塌—回复现象的频率加快,回复值减小,且场中不再出现压缩性。当耦合系数变化较快时会加速崩塌—回复现象。压缩相位增大时,则会减缓崩塌—回复现象的频率,并使回复值减小。     

压缩态光场变耦合系数双光子J-C模型性质

讨论了初始光场为压缩态、原子-光场耦合系数随时间变化情形下双光子过程J-C模型的量子统计性质。具体研究了双光子过程中原子布居数反转、光场的压缩等随时间的演化性质,讨论了初始光场的压缩系数、压缩相位及耦合系数变化快慢对这些性质的影响。研究结果表明,初始光场的压缩系数增大,崩塌和回复的频率增大,回复值减小。当原子-光场耦合系数变化缓慢时,崩塌和回复现象被延迟。而光场逐渐失去压缩性质;而当耦合系数变化较快时,崩塌和回复现象被加速,而光场压缩量将产生振荡,压缩效应将反复出现。     

Kerr效应对非线性Jaynes-Cummings模型场熵和缠结的影响

Phoenix和Knight提出的量子熵理论,用量子熵作为缠结程度的量度,研究了附加克尔介质依赖强度耦合Jaynes-Cummings模型场熵演化的动力学特性和原子-场的缠结特性,详细地讨论了克尔效应及初始相干光场的强弱对场熵演化特性和原子-场缠结特性的影响,并与原子反转特性相比较.结果表明:在初始相干光场较弱时(n=10),克尔介质的非线性相互作用破坏了场熵演化的周期性,原子-场不再周期消缠结.但在初始相干光场较强时(n=50),克尔介质非线性相互作用只是使场熵演化的周期性减弱,场熵的演化仍近似地有周期性,原子-场仍周期消缠结,克尔效应越强,周期越小.当克尔介质与光场强耦合相互作用时(χ/g=5),原子-场持续消缠结.     

多光子反Jaynes-Cummings模型中混合态二能级原子的粒子数反转特性

利用多光子反Jaynes-Cummings模型研究了单模相干光场与混合态二能级原子相互作用时,二能级原子的粒子数反转特性.讨论了相干光场的平均光子数、跃迁光子数以及原子初始态的混合度等参量对粒子数反转的影响.结果表明：二能级原子的粒子数反转有周期性的崩塌和回复现象. 相干光场平均光子数和跃迁光子数的增加会改变原子的回复周期和崩塌的衰减时间;随相干光场平均光子数的增加粒子数反转的振荡频率增大;随着混合度的减少回复的周期性和崩塌的衰减时间不发生变化但粒子数反转的振荡幅度增大.     

多光子反Jaynes-Cummings模型中混合态二能级原子的粒子数反转特性

利用多光子反Jaynes-Cummings模型研究了单模相干光场与混合态二能级原子相互作用时,二能级原子的粒子数反转特性.讨论了相干光场的平均光子数、跃迁光子数以及原子初始态的混合度等参量对粒子数反转的影响.结果表明：二能级原子的粒子数反转有周期性的崩塌和回复现象. 相干光场平均光子数和跃迁光子数的增加会改变原子的回复周期和崩塌的衰减时间;随相干光场平均光子数的增加粒子数反转的振荡频率增大;随着混合度的减少回复的周期性和崩塌的衰减时间不发生变化但粒子数反转的振荡幅度增大.     

非阿贝尔腔量子电动力学模型下偏振光场的影响

通过使用场正交算符,而不是传统的玻色算符,研究了非阿贝尔腔量子电动力学(QED)模型中原子和偏振光场的相互作用。讨论了初始双模偏振光场对于原子布居数反转以及偏振光场的压缩特性的影响。结果表明,原子布居数反转的演化不仅与偏振椭圆的相位角有关,也与偏振椭圆的椭率角有关;只有当偏振椭圆是右旋圆偏振光时,原子布居数反转随时间的演化基本不变,趋近于初始值0,而当偏振椭圆是左旋圆偏振光时,原子布居数反转随时间的演化呈现周期性的崩塌复苏变化。另外,当初始光场是左旋圆偏振光时,光场可以出现周期性的压缩;而当初始光场是右旋圆偏振光时,光场的压缩不会持续出现。     

Kerr效应和虚光场效应对三能级原子-场系统原子占居态几率的影响

研究类克尔介质中非旋波近似下三能级原子与场相互作用系统的原子占居态几率的时间演化;讨论了光场频率ω及类克尔介质常量x对原子占居态几率的影响。结果表明:虚光场的作用使原子占居态几率的时间演化曲线中出现量子噪音,而Kerr介质效应会抑制量子噪音的产生;原子吸收率随x的增大而降低;系统的粒子数反转随x的增大明显减弱,但随ω的增大有所增强。     

Stark效应对量子纠缠信息交换传递的影响

用多个“二能级原子与单模光场”组成的联合物理模型,考虑Stark效应后,推导了该系统的态矢演化式,得到光场纠缠度的数值计算结果.讨论了Stark效应和初始场强对量子纠缠信息交换传递的影响.结果发现,在一定条件下,原子纠缠态与光场纠缠态之间可以转化,实现了量子纠缠信息的交换传递,且Stark效应和初始场强对此过程有着显著的影响:光场的纠缠程度随着初始场强的增强而增大;在强场条件下,光场纠缠度出现崩塌-回复现象.Stark移位参量越大,光场纠缠度振荡越剧烈,说明Stark效应破坏了光场纠缠程度的稳定性.     

强场作用下二能级原子双光子过程中原子的压缩效应

本文采用时间演化算符方法和数值计算研究了强场作用下二能级原子双光子过程中原子的压缩效应.结果表明:原子出现周期性的压缩,且压缩的最大深度比弱场情况下要深得多;随着n.值的不断增大,场与原子的非线性耦合越来越强,振荡重复地出现复苏收缩现象.     

强场与级联型三能级原子相互作用中原子的偶极压缩效应

采用数值计算方法研究了强相干初态光场与级联型三能级原子相互作用中原子的偶极压缩效应结果表明:级联型三能级原子偶极算符的两个正交分量均呈现出周期性的压缩现象,原子存在偶极压缩,且压缩的最大深度比弱场作用情况下要深得多;随着n值的不断增大,偶极算符两个正交分量的振荡频率随之增大,场与原子的非线性耦合越来越强,且振荡重复地出现复苏缩现象.     

Atomic dynamics in the mode－mode competition system

The atomic dynamical properties in the system with competing k-photon and l-photon transitions are studied fully by means of quantum theory. We discuss the influences of the mode－mode competition, the relative competing strengths of the atom and the two-mode field, and the initial state of the system on the atomic dynamics. We show that the presence of the mode－mode competition can result in quite a periodical collapses-revivals of the atomic inversion and the increase of the initial photons of the system can lead to the collapse－revival phenomenon and prolong the revival time of the atomic inversion.     

原子运动和场模结构对原子动力学特性的影响

研究了双光子Jaynes-Cummings(J-C)模型中原子的动力学特性,讨论了在不同初态下,原子运动和场模结构对体系中原子反转的演化特性及原子偶极矩k阶压缩的影响.研究结果表明,原子的动力学特性不仅决定于原子和场的初态参量,而且通过时间因子g^Θ(t)=2^-1gt-(4_p)^-1sin(2_pgt)决定于原子的运动速度与场模结构参量.     

多光子过程中相位退相干时两原子布局数反转

利用全量子理论的方法,研究了存在相位退相干时多光子T-C模型中两个二能级原子与二项式光场相互作用系统中两原子的布居数反转。讨论了相位退相干系数、二项式光场系数、最大光子数、跃迁光子数对原子布居数反转的影响。结果表明：相位退相干减少了原子布居数反转的振幅、破坏了原子的量子特性。改变跃迁光子数,可以改变原子间布居数反转演化周期及演化强度。当二项式光场的最大光子数增大时,原子布居差的崩塌-回复现象就会逐渐消失。相位退相干因子不变时, 二项式光场从相干态过渡到数态过程中,原子布居的振荡频率由大变小,周期性的崩塌与回复现象逐渐消失。     

多光子过程中相位退相干时两原子布局数反转

利用全量子理论的方法,研究了存在相位退相干时多光子T-C模型中两个二能级原子与二项式光场相互作用系统中两原子的布居数反转。讨论了相位退相干系数、二项式光场系数、最大光子数、跃迁光子数对原子布居数反转的影响。结果表明：相位退相干减少了原子布居数反转的振幅、破坏了原子的量子特性。改变跃迁光子数,可以改变原子间布居数反转演化周期及演化强度。当二项式光场的最大光子数增大时,原子布居差的崩塌-回复现象就会逐渐消失。相位退相干因子不变时, 二项式光场从相干态过渡到数态过程中,原子布居的振荡频率由大变小,周期性的崩塌与回复现象逐渐消失。     

Revival‐collapse phenomenon in the quadrature squeezing of the multiphoton Jaynes‐Cummings model with the binomial states

In this paper we study the interaction between a two‐level atom and a quantized single‐mode field, namely, the Jaynes‐Cummings model (JCM). The field and the atom are initially prepared in the binomial state and the excited atomic state, respectively. For this system we prove that the revival‐collapse phenomenon exhibited in the atomic inversion of the standard JCM can be numerically (naturally) manifested in the evolution of the squeezing factor of the three‐photon (standard) JCM provided that the initial photon‐number distribution of the radiation field has a smooth envelope.