两原子非简并双光子Jaynes-Cummings模型的辐射谱

本文研究了两原子非简并双光子Jaynes-Cummings模型的辐射谱,结果表明,当双模腔场处于不同数态时,辐射谱呈现如下新特性:当一腔场处于真空态,另一腔场为强场时,辐射谱为对称六峰结构,任两对称峰的间距均与√2n₂g成正比;当双模腔场均为强场时,辐射谱为对称四峰结构,两内峰的间距(4g)与数态光子数n₁及n₂无关;当一腔场处于真空态,另一腔场处于数态|n₂>时,辐射谱一般为对称六峰结构,当n₂=1时,谱变为对称四峰结构。     

两原子与双模腔场喇曼相互作用(g1≠g2)的辐射谱

研究了两个有效双能级原子与双模腔场具有不同耦合常数(g₁≠g₂)时通过喇曼相互作用的辐射谱,详细讨论了双模腔场分别处于不同数态时的情形,发现其辐射谱具有如下新特点:当模1腔场处于真空态,模2腔场处于弱场中时,随着R=g₂/g₁的增加,辐射谱交替出现对称的10峰、6峰结构,与单模双原子情形相比较,更为灵敏地反映出两原子与腔场间不同的喇曼相互作用强度;当模1腔场处于真空态、模2腔场处于强场中时,0相似文献   

双模腔场中具有不同耦合常数的两原子多光子辐射谱

研究了与双模腔场具有不同耦合常数的两个二能级原子的多光子辐射谱,给出了双模多光子辐射谱的一般表达式.结果表明,当双模腔场分别处于不同数态时,虽然两原子与双模腔场之间具有不同的耦合常数,但对于任意的N₁和N₂(N_i(i＝1,2,)为模i腔场被每个原子吸收或发射的光子数),辐射谱总是关于共振频率ω₀对称分布;并且,当N₁＝N₂时,对于任意的数态光子数n₁和n₂交换,辐射谱不变.上述特点用解析方法给予了解释.计算了非简并双光子情况下的辐射谱,并得到了一些新结果.双模腔场中单原子及具有相同耦合常数的两原子辐射谱可从本文结果分别做为特例而得到.     

Kerr效应对级联型三能级原子与单模腔场相互作用系统原子占居态几率的影响

采用全量子理论,研究了充满Kerr介质的高Q腔中级联型三能级原子与单模相干光场相互作用系统原子占居态几率的时间演化规律;讨论了原子场模间的耦合系数λ、初始场的平均光子数(初始场强)n和 Kerr介质强度系数μ对原子占居态几率的影响.     

多模光场与二能级原子相互作用的纠缠交换与保持

利用全量子理论，研究了M个二能级原子分别与M个多模光场依赖于强度耦合的相互作用过程.结果表明，控制原子穿越腔场的时间，能够实现量子纠缠信息的传递与保持，即t₁=π/(2λ)时，原子和腔场中的纠缠态可以相互交换，其结果利用数值计算原子纠缠度得以证明；当t₂=π/λ时，原子和腔场中的纠缠态可以各自保持.     

四原子Greenberger-Horne-Zeilinger态的制备

提出了一种制备四原子Greenberger-Horne-Zeilinger 态的方案,它是基于原子-腔场相互作用,首先两个分离的腔初始时处于真空态,通过双光子转移把两个腔制备成缠结态。随后,与腔场发生共振相互作用的4 个等同的原子被分别送入两个腔,通过相互作用后,4 个原子处于GHZ态,而两个腔仍然处于真空态。     

利用原子-腔场喇曼相互作用制备纠缠压缩真空态

提出了利用量子态腔场与原子的喇曼相互作用制备纠缠压缩真空态的方案.在该方案中,一个初始制备在基态的原子被依次送入几个初始制备在压缩真空态的微腔中.通过控制原子的运行速度,使原子与每一个腔具有相同的相互作用时间.当原子与腔场发生相互作用,原子与腔场产生纠缠之后,进行原子的测量.当原子被测量处于基态或激发态时,按照量子力学波包塌缩原理,腔场态将塌缩到相应的纠缠压缩真空态.对纠缠压缩真空态的纠缠性质也进行了简略的讨论.     

非旋波近似下二能级原子与单模腔场相互作用过程中原子占居几率的动力学性质

采用相互作用绘景,用完全量子化方法研究了两个耦合二级能原子与单模腔场相互作用过程中,原子能级占居几率的量子动力学性质,讨论了原子间耦合系数g,平均光子数n与激发场频率ω对上述性质的影响,揭示了原子耦合与原子-场相互作用之间的联系.     

双模SU(2)相干态场与一个Λ型三能级原子共振相互作用的光场非经典性质

采用全量子理论和数值计算方法, 研究了初始处于SU(2)相干态的双模腔场与一个Λ型三能级原子共振相互作用的光场非经典性质,讨论了在没有对原子进行态选择测量、 直接对原子进行态选择测量和应用经典微波场并对原子进行态选择测量的三种情况下,两个腔模总光子数、配分参量和耦合系数对光场非经典性质的影响.结果表明,增加两个腔模的总光子数M或对原子进行态选择测量,双模差压缩明显增强;减小配分参量和应用经典场并对原子进行态选择测量,a模光子的亚Poisson统计分布的平均程度变浅,而b模变深;两模间的反相关特征保持不变,增加M或直接对原子进行态选择测量,反相关平均程度变浅;直接对原子进行态选择测量,违背Cauchy-Schwartz不等式.     

利用V-型三能级原子与双模腔场双光子大失谐相互作用制备W纠缠态

本文提出利用V-型三能级原子与双模腔场的双光子大失谐相互作用制备W纠缠态,该方案要求三个三能级原子和一个双模腔场,第一个与腔场作用的原子最初处于激发态,第二个和第三个原子均处于基态,腔场最初处于真空态,合适地选择原子与腔场之间的相互作用时间即可获得三原子W纠缠态.并且此方案可以推广至多原子W纠缠态和多腔场W纠缠态的制备;通过计算共生纠缠度研究系统中态的纠缠演化以及热纠缠现象.     

NOON states in entangled cavities

We show how NOON states may be generated entangling two cavities by passing atoms through them. The atoms interact with each cavity via two-photon resonant transitions. We take advantage of the fact that depending on the state the atom enter (excite or ground), it leaves or takes two photons per interaction and leaves the cavities in a pure state.     

Preparation of Multi-cavity Entangled States

Ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｓｔｒｉｋｉｎｇｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｑｕａｎｔｕｍｍｅｃｈａｎｉｃｓ．Ｉｆｔｗｏｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｙｓｔｅｍｓａｒｅｉｎａｎｅｎｔａｎｇｌｅｄｓｔａｔｅｔｈｅｙｃａｎｎｏｔｂｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｄ...     

Preparation of Multi2cavity Entangled States

A scheme is proposed for the generation of maximally entangled field states in multiple cavities. In the scheme an appropriately prepared ladder-type multi-level atom is sent through the cavities initially in vacuum states. After resonant interactions the cavity system is prepared in a highly entangled state with the atom left in its lowest state.     

通过对腔外原子的操作控制腔内原子的发射性质

考虑初始处于纠缠态的三个双能级原子,将其中两个原子分别注入处于真空态的两个腔中,发生共振相互作用。通过对腔外原子进行操作,可使腔内两个原子的发射性质受到很大影响。     

Resonant tunneling of ultracold atoms through vacuum induced potentials

We demonstrate resonant tunneling of ultracold atoms through potentials produced by the interaction of atoms with the vacuum field of a system of cavities. We show the close connection of the transmission characteristics to the resonant states in vacuum induced potentials. Transmission of cold atoms, though sharing some features with tunneling in finite semiconductor superlattices, is strongly dependent on the coherent addition of amplitudes from various wells and barriers.     

Generation of multiparticle three-dimensional entanglement state via adiabatic passage

A scheme is proposed for generating a multiparticle three-dimensional entangled state by appropriately adiabatic evolutions, where atoms are respectively trapped in separated cavities so that individual addressing is needless. In the ideal case, losses due to the spontaneous transition of an atom and the excitation of photons are efficiently suppressed since atoms are all in ground states and the fields remain in a vacuum state. Compared with the previous proposals, the present scheme reduces its required operation time via simultaneously controlling four classical fields. This advantage would become even more obvious as the number of atoms increases. The experimental feasibility is also discussed. The successful preparation of a high-dimensional multiparticle entangled state among distant atoms provides better prospects for quantum communication and distributed quantum computation.     

原子与弱相干腔场相互作用系统中的量子特性

考虑腔场处于弱相干态的情况,研究了两个全同的二能级原子与耦合腔相互作用系统中原子的偶极压缩和原子间的纠缠特性。研究结果表明,随耦合腔耦合系数增大,原子的偶极压缩减弱。另一方面,随耦合腔耦合系数增大,原子间的纠缠也减弱,这一结果与耦合腔处于真空态的情况相反。     

对腔外原子操作时腔内原子的发射性质

考虑初始处于W态的三个双能级原子，将其中两个分别注入处于真空态的两个腔中，发生共振相互作用。通过对腔外原子进行适当的旋转及测量，可使腔场发射双模压缩光，并且当旋转角度发生变化时，压缩的程度也会发生变化。     

利用原子-腔场共振相互作用制备多原子缠结态

提出了一个利用量子腔场与原子的共振相互作用制备多原子缠结态的方案.首先将一个初态制备在基态和激发态的叠加态的二能级原子注入一个真空态腔场中.原子通过腔时产生原子-场缠结.制备于基态的其它二能级原子分别以不同角度注入腔场,在与腔场相互作用时可制得多原子缠结态,而空腔仍然保持在真空态.与现存的方案比较,该方案在实验上更容易实现.