三参数双模压缩粒子数态的量子特性

利用有序算符内的积分技术,给出了三参数双模压缩算符,构建了三参数双模压缩粒子数态,并且研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应和对Cauchy-Schwartze不等式的违背.给出了量子态产生压缩效应和反聚束效应的条件,以及三参数双模压缩粒子数态的Wigner函数的解析式.讨论了参数变化和光子数变化对压缩效应、反聚束效应和Cauchy-Schwartze不等式的违背的影响.研究结果表明:随光子数的增大,压缩效应、反聚束效应和光场两模间的非经典相关性减弱;另一方面,随参数模的增大,压缩效应增强,但反聚束效应和光场两模间的非经典相关性却减弱.     

减少光子奇(偶)对相干态的非经典特性

构造了减少光子奇对相干态与减少光子偶对相干态,并用数值模拟方法研究了它们的非经典特性。结果表明,从奇对相干态与偶对相干态的第一个场模取走光子,可以显著地增强第二个场模的光子统计亚泊松分布特性;从奇对相干态的第一个场模取走光子后,在双模光子消灭算符本征值的模较小时可以增强第一个场模的光子反聚束性质。从偶对相干态的第一个场模取走光子,在双模光子消灭算符本征值的模较小时第二个场模的光子反聚束效应得到明显增强。     

纠缠度对双光子Jaynes-Cumming模型的光学效应的影响

研究了一对纠缠的二能级原子之一与单模双光子腔场的相互作用，当该原子离开腔被选择性测量时，发现场态的非经典特性很大程度上取决于两原子间的纠缠度。同时发现通过对原子的选择性测量，场的压缩特性和光子的反聚束效应会增强。 关键词： 纠缠度 Jaynes-Cumming模型 压缩效应 光子反聚束效应     

双模腔场与一个V型三能级原子共振相互作用的量子统计性质

采用全量子理论和数值计算方法,研究了初始处于相干态的双模腔场与一个V型三能级原子共振相互作用的量子统计性质,讨论了在没有对原子进行态选择性测量、直接对原子进行态选择性测量和应用经典微波场并对原子进行态选择性测量的三种情况下,腔模平均光子数、耦合系数及相互作用时间对亚泊松统计、模间相干性、光子聚束反聚束效应和违背Cauchy-Schwarz不等式的影响。结果表明:对原子进行态选择性测量后,亚泊松统计特性明显地增强、模间反相关性明显地减弱、Cauchy-Schwarz不等式总是被违背;两个腔模平均光子数差比较大时,对原子进行态选择性测量后,a模腔场总是呈现反聚束效应。     

光场算符n次幂叠加激发混沌场的量子特性

构造了光场算符n次幂叠加激发混沌场,采用数值计算方法研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应和统计性质,讨论了混沌场平均光子数、算符叠加系数及其幂次n对量子特性的影响.研究结果表明:光场算符n次幂叠加激发混沌场不呈现压缩效应,但呈现出反聚束效应和亚泊松分布性质,并且随平均光子数增大,它的反聚束效应和亚泊松分布性质减弱;随着算符组合部分中产生算符的比重增大,光场反聚束效应和亚泊松分布性质增强;随着算符幂次增大,亚泊松分布性质加强.     

基于平移压缩真空态的强反聚束光场

具有反聚束特性的非经典光场是量子信息与量子光学的重要资源。基于非线性光学的量子干涉效应，通过将压缩真空态与特定相位的相干态在光学分束器上合成的方法获得平移压缩真空态，对压缩度和相干分量进行独立控制以获得反聚束。本文结合实验系统参数，理论研究了压缩真空态的压缩度和相干态的幅度对实验产生反聚束光场的影响。在最优化平移条件下，我们分析了系统总效率、背景噪声，以及Hanbury Brown-Twiss(HBT)与Double HBT测量方法对反聚束光场g⁽(2))(0)测量的影响，并讨论了误差为零处相应量子态的g⁽(2))(0)值和平均光子速率。     

与非等同双原子相互作用下光场的量子特性

研究了具有不同偶极矩的两个原子与双模压缩真空场相互作用系统中光场的量子特性.讨论了两个原子与双模压缩真空场的相对耦合常数(R=g1/g2)和光场的初始压缩因子r对光场的压缩效应和光子的聚束与反聚束效应的影响.数值计算结果表明,光场量子涨落的震荡幅度、最大压缩深度、压缩时间及二阶相干度的震荡振幅与光场的初始压缩因子r的大小有关.两原子与双模光场的相对耦合常数R影响着光场量子涨落和二阶相干度的震荡规律,因而也影响着压缩时间、光场处于非经典态的时间及光子的反聚束程度,但对光场的压缩深度无明显影响.     

压缩真空态的高阶非经典性质

通过高阶压缩效应,高阶反聚束效应和二阶亚泊松分布等统计性质,研究了压缩真空态的高阶非经典性质。采用数值计算方法,讨论了压缩参数对态的高阶非经典性质的影响。研究结果表明:压缩真空态呈现出高阶压缩效应和四阶反聚束效应,并且这些非经典性质均随压缩参数增大而增强。但它未呈现出一至三阶反聚束效应,也没有展示出一阶亚泊松分布和二阶亚泊松分布等特性。     

薛定谔猫态的激发态

本文引入一类新的量子态,光子数添加藤定谔猫态,它由光场产生算符反复作用在薛定谔猫态上得到,并研究了在此态上表现出的压缩效应和反聚束效应.结果表明,添加光子数有助于光场出现反聚束效应,却使压缩效应受到抑制.     

Kerr介质中耦合双原子与双模压缩真空场相互作用系统的光子统计性质

研究了存在Kerr介质时，双模压缩真空场与耦合二能级原子相互作用系统中光子的统计性质，讨论了Kerr介质与光场的耦合强度、光场的初始压缩因子和原子的初态对光子统计性质的影响.数值计算结果表明，光子周期性地交替呈现聚束和反聚束效应，光场两模之间总是呈现正相关，并且这种相关为非经典相关；Kerr介质的影响使光场的二阶相干度演化曲线呈现周期性的崩塌-回复现象，随着Kerr效应的加强，崩塌-回复周期变短，以至消失. 关键词： Kerr介质 耦合双原子 双模压缩真空场 光子统计性质     

级联型三能级原子与单模光场耦合系统中的场量子特性

利用J-C模型,采用数值计算方法研究了相干态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场的压缩效应和反聚束效应。讨论了选择原子测量对相干态光场与级联型三能级原子相互作用过程中场压缩效应和反聚束效应的影响。     

多光子非线性过程中的振幅平方压缩

本文研究了多光子非线性光学过程中的振幅平方压缩,证明了K光子么正算符Sk(z)(K>2)对非真空相干态的作用在—级近似下会产生振幅平方压缩.以及Sk(z)(K>2,K≠4)对真空态的作用不会产生振幅平方压缩.发现4个光子么正算符S4(z)对真空态的作用可以产生振幅平方压缩,这表明振幅平方压缩是一种独立于二阶压缩、反聚束以及亚泊松统计分布的新的光场非经典效应.     

对数态Tavis-Cummings模型中辐射场的非经典性

本文研究了任意初态的双光子Tavis-Cummings模型的演化规律,作为例子,讨论了初始时刻两个原子均处于基态而光场为对数态时场的压缩效应,光子的聚束和反聚束效应.     

双模压缩场与V型原子相互作用光场的性质

研究了双模压缩真空场与V型三能级运动原子的相互作用,得到光场二阶相干度和模间相干度的解析表达式;通过数值计算分析了原子运动速度、场模结构参数和平均光子数对光场二阶相干度和模间相干度的影响.结果表明:平均光子数的增加使得二阶相干度和模间相干度显著增大;而原子运动速度、模场结构参数的增加虽然对光子聚束效应和反聚束效应的强度影响不大,却使其演化周期大大减小.     

平移激发压缩真空态及其性质

引入平移激发压缩真空态D(z)a\+\{+m\}S(r)|0〉,并讨论它的一些基本性质.利用正规 乘积内的积分技术,证明了其完备性.平移激发以后,与压缩真空态相比较,光子数分布 的振荡性质更加显著.与压缩真空态的光子总是聚束的性质不同,在平移参量|z|和激发 数m都较小时,平移激发压缩真空态的光子统计关联可以呈现反聚束效应.计算了它的准 概率分布函数(Q函数和Wigner函数),并讨论了它们对各参量的依赖关系,从Wigner函数可 以清楚地看出该量子态的非经典特性. 关键词：     

Tavis-Cummings模型中原子运动时光场的非经典特性

用全量子理论研究了原子运动时双原子Tavis-Cummings模型中光场的非经典特性. 分析了原子的运动、光场的初态和谐振腔的腔模结构对光场的压缩和反聚束效应的影响. 关键词： Tavis-Cummings模型 原子运动 压缩 反聚束效应     

Kerr介质对双模压缩真空场与四能级原子相互作用系统中光场量子特性的影响

研究了旋波近似下Kerr介质中双模压缩真空场与N型四能级原子双光子跃迁相互作用系统中光场的压缩效应及光子的统计性质.数值计算结果表明,在无Kerr介质的情况下,光场的两个正交分量的均方涨落均呈现周期性的压缩,光子周期性地交替呈现聚束和反聚束效应,光场两模之间总是呈现正相关,而且这种相关是非经典相关;Kerr介质的存在不利于光场均方涨落的压缩,但对光子统计性质没有明显的影响 关键词： Kerr介质 四能级原子 双模压缩真空场 光场的量子特性     

叠加压缩相干态的量子统计性质

研究了叠加压缩相干态的量子统计性质,给出了压缩和反聚束效应与叠加系数之间的关系。结果表明,叠加压缩相干态具有压缩和反聚束的现象。压缩奇偶相干态的有关结果均作为特例包含在本文的一般结论之中。     

双模压缩真空态在激光过程中的退相干

利用热纠缠态表象求解密度算符主方程方法,考虑双模压缩真空态中的一模经过激光过程衰减的情况,给出了双模压缩真空态在该过程中密度算符的演化规律。采用数值计算方法,讨论了一模的衰减和压缩参数变化对态的压缩效应、反聚束效应、Cauchy-Schwartze不等式违背和两模间纠缠等量子特性的影响。研究结果表明:随耗散时间增大,光场的压缩效应、反聚束效应、Cauchy-Schwartze不等式违背和两模间纠缠等特性都逐渐减弱,直至消失。另一方面,随双模压缩参数增大,压缩效应、反聚束效应、Cauchy-Schwartze不等式违背和两模间纠缠等量子特性均增强。     

光场组合算符激发混沌场的量子特性

利用算符作用在光场态上构造新的量子态的方法,通过光场湮没和产生算符的线性组合作用构造了光场组合算符激发混沌场。通过对光场的两个正交分量涨落、二阶关联函数、Mandel Q参量和Wigner函数的计算,研究了该量子态的压缩效应、反聚束效应、统计性质和Wigner函数的负性。讨论了算符叠加系数变化和平均光子数变化对其量子特性的影响。研究结果表明:光场不呈现压缩效应;随平均光子数增大它的反聚束效应、亚泊松分布性质和Wigner函数负性减弱;另一方面,随算符组合部分中产生算符的比重增大,光场反聚束效应和亚泊松分布性质增强。这表明增大算符组合部分中产生算符的比重对增强光场反聚束效应和亚泊松分布性质有利。