双模SU(2)相干态场与一个A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A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,α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CauchySchwartz不等式.

Abstract：

Nonclassical properties of a two-mode field initially in an SU(2)coherent state resonantly interacting with a threelevel A-type atom are investigated by means of the quantum theory and numerical calculations.The dependence of the nonclassical properties on the total photon number of the two-mode,the partition parameter and the coupling constant is discussed for three cases:(1)no state-selective atomic measurement;(2)direct state-selective atomic measurement;and (3)state-selective atomic measurement after the application of a classical field.The results indicate that when the total photon number of the two-mode is increased or the state-selective measurement is performed on the atom,the difference squeezing of two-mode is distinctly enhanced;and when the partition parameter is decreased or the state-selective measurement is performed on the atom after the application of a classical field,the average intensity of the sub-Poisson statistic distribution of mode a is reduced and that of mode b is enhanced;when the total photon number of the two modes is increased or the direct state-selective measurement is performed on the atom,the anti-correlation character between the two modes is preserved,but the average intensity of the anti-correlation is reduced;and when the direct state-selective measurement is performed on the atom,the Cauchy-Schwartz inequality is violated.     

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. 关键词： SU(2)相干态场')" href="#">SU(2)相干态场 Λ型三能级原子 态选择测量     

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.     

加光子双模SU(2)相干光场的制备及其与Λ型三能级原子相互作用的性质

提出了通过对分束器的条件输出测量制备加光子双模SU(2 )相干光场的方案 ,并研究了Λ型三能级原子与此双模光场相互作用系统中 ,加光子对原子布居概率及光场非经典性质的影响。结果表明 ,原子粒子布居概率发生改变 ,光场一模的光子数统计趋向于亚泊松分布 ,另一模趋向于超泊松分布 ,光场两模间相关度增大 ,非经典相关程度增强。     

加光子双模SU（2）相干光场的制备及其与∧型三能级原子相互作用的性质

提出了通过对分束器的条件输出测量制备加光子双模SU（2）相干光场的方案，并研究了∧型三能级原子与此双模光场相互作用系统中，加光子对原子布居概率及光场非经典性质的影响。结果表明，原子粒子布居概率发生改变，光场一模的光子数统计趋向于亚泊松分布，另一模趋向于超泊松分布，光场两模间相关度增大，非经典相关程度增强。     

双模SU(1,1)相干态光场与V-型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中光场的压缩特性

在双模SU(1,1)相干态光场和V-型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统中,应用全量子理论,在旋波近似下,研究了双模光场的压缩特性,分别讨论了光场与原子之间的耦合常数、原子之间的相互作用和光场参数对光场压缩特性的影响.研究表明,光场的两个正交分量均被周期性压缩,光场与原子的耦合系数和原子间的相互作用强度增大时均使得光场正交分量涨落的周期缩短;光场参数的变化不影响光场压缩的周期,对压缩深度有一定的影响.     

高Q Kerr介质腔中SU(2)相干态光场与Λ型三能级原子的相互作用

研究了一位于高 Q Kerr介质腔中的 SU(2 )相干态光场与 Λ型三能级原子相互作用系统中 ,Kerr效应对三能原子布居概率、光子统计分布、光场的模间相关性、Cauchy- Schwartz不等式以及光场差压缩的影响 .结果表明 ,较强的 Kerr效应可使原子 Rabi振荡呈现明显的崩溃与回复现象 ,而使场的非经典相关程度减弱 ,但适当强度的 Kerr效应可使光场差压缩程度明显增强 .     

利用Raman相互作用制备双模SU(2)薛定谔猫态

首先将腔场制备成双模SU(2)态，然后不断注入与腔场发生Raman相互作用的V型三能级原子，通过原子一腔场相互作用生成腔场一原子纠缠，依次通过对原子进行选择性测量，利用波包塌缩原理，即可获得双模SU(2)场纠缠态。     

双模SU(2)相干场与Λ型三能级原子耦合系统中场熵的演化

研究了双模SU(2)相干场与Λ型三能级原子相互作用系统中场熵的演化特性.讨论了两场模与原子的耦合系数相对大小、单模场中光子数的最大可能值Ⅳ和描述两个场模光子平均数之比参数ξ的变化对场熵演化的影响.数值计算结果表明:两场模与原子的耦合强度近似相等时,场熵随时间作等幅周期性振荡;当两场模与原子的耦合系数相差较大时场熵演化出现崩塌和恢复现象,崩塌持续时间随两场模与原子的耦合系数之比l和两个场模光子平均数之比ξ增大而缩短,随单模场中光子数的最大可能值N增大而增大.     

V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用系统中光场的量子相关性质

研究了V型三能级原子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)与双模压缩态光场相互作用系统中光场的量子相关特性。结果表明：双模压缩态光场在与原子玻色-爱因斯坦相互作用过程中，其量子相关性质保持不变，完全决定于初始光场。     

Nonclasssical Properties in Two-Mode Fields Resonantly Interacting with a Three-Level -Type Atom

Some noclassical properties in electromagnetic field are investigated for the interaction of two-modes initially taken in coherent-state representation with the three-level -type atom, such as squeezing properties and violation of the Cauchy-Schwartz inequality. The enhancement of field squeezing is found by selective atomic measurement. The Cauchy-Schwartz inequality is violated by the application of the classical field followed by detection in excited state.     

Nonlinear Quantum Optical Springs and Their Nonclassical Properties

The original idea of quantum optical spring arises from the requirement of quantization of the frequencyof oscillations in the Hamiltonian of harmonic oscillator. This purpose is achieved by consideringa spring whose constant (and so its frequency) depends on the quantum states of another system.
Recently, it is realized that by the assumption of frequencymodulation ofω toω(1+μa^\dagger a)^1/2the mentioned idea can be established.
In the present paper, we generalize the approach of quantum optical springwith particular attention to thedependence of frequency to the intensity of radiation fieldthatnaturally observes in thenonlinear coherent states}, from which we arrive ata physical system has been called by us as nonlinear quantum optical spring.Then, after the introduction of the generalized Hamiltonian of nonlinear quantum optical spring and it's solution,we will investigate the nonclassical properties of the obtained states. Specially, typical collapse and revivalin the distribution functions and squeezing parameters, as particular quantum features, will berevealed.     

Kerr介质中双模场与三能级原子依赖强度耦合的量子统计

研究了Kerr介质中对相干态光场与V型三能级原子依赖强度耦合相互作用的量子统计性质.对Cauchy-Schwartz不等式的研究表明:失谐量不为零(Ω1=Ω2≠0)时两模间的非经典相关程度有所增强,当初始场强ξ一定而两模场光子数差q增大时,场的非经典相关程度加强;q一定而ξ增大时,场的非经典相关程度减弱,Kerr效应使两模场的非经典相关性有所减弱.对二阶相干度的研究表明,第一模总呈现反聚束效应且Kerr效应对其影响相对较小,而第二模则聚束与反聚束效应交替出现,Kerr效应对g(222)的振荡幅度影响与q的     

非线性孪相干态的光子统计性质

利用f振子的湮没算符和产生算符的逆算符的性质，得到了SU(1，1)李代数的两个双模非厄密实现，在此基础上引入了两种非线性孪相干态，并讨论了它们的光子统计性质和相位特性。     

克尔介质中纠缠光与三能级原子作用的光子统计

采用求解薛定谔方程和数值计算方法,研究了克尔介质中双模纠缠相干光场与三能级原子相互作用系统的光子统计性质,分析了双模纠缠相干光场的纠缠程度、克尔介质与光场的耦合强度、双模光的平均光子数和原子基态概率幅对光子统计性质的影响。结果表明：双模纠缠相干光场的纠缠程度对光子统计性质没有明显的影响;克尔效应增强使光子统计性质的时闻演化曲线的振荡频率变大、振荡幅度变小;当保持场模1的平均光子数不变而场模2的平均光子数变小时,光子统计性质的时间演化曲线的振荡幅度变大。     

三能级原子与奇偶纠缠相干光作用的光场压缩

采用求解薛定谔方程和数值计算方法,研究了V型三能级原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用过程中的光场压缩效应,讨论了压缩效应与双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度、系统失谐量、双模光场的平均光子数和原子基态概率幅的依赖关系。结果表明：光场压缩效应与双模奇偶纠缠相干光场的纠缠程度、失谐量、平均光子数和原子初态相关联：双模纠缠相干光场处于非纠缠状态时的光场压缩量比光场处于纠缠状态时要大;原子处在单纯的基态或激发态时光场都有明显的压缩现象出现;而原子初态中基态和激发态的概率幅较接近时无光场压缩现象;无论光场是否处于纠缠态,只有两模平均光子数接近时,光场才会出现压缩效应。     

利用V型原子与单模光场的非共振相互作用制备四光子相干态

提出了一种利用简并V型三能级原子与振幅很大的单模相干光场的远离共振相互作用,制备四光子相干态的有效新方案.同时证明了在相同的条件下,按照相同的方法不能制备出四成分以上的相干态的叠加态, 即当在腔中注入的第三个原子的速度与第二个原子的速度相等时,腔场将保持这种四光子相干态不变.     

Nonclasssical Properties in Two-Mode Fields Resonantly Interacting with a Three-Level [Ⅰ]-Type Atom

Some noclassical properties in electromagnetic Reid are investigated for the interaction of two-modes initially taken in coherent-state representation with the three-level [Ⅰ]-type atom, such as squeezing properties and violation of the Cauchy-Schwartz inequality. The enhancement of Geld squeezing is found by selective atomic measurement. The Cauchy-Schwartz inequality is violated by the application of the classical Geld followed by detection in excited state.     

双模SU（1,1）相干态场与级联三能级原子相互作用的动力学

讨论了关联双模ＳＵ（１，１）相干态场与级联三能级原子的相互作用对原子动力学行为的影响，也研究了双模场的量广场的量子统计性质随时间的演化。通过数值计算，发现了一些新的演化规律。