半导体光学微腔—研究腔量子电动力学效应的绝妙范例

光学微腔中真空场和电子的行为与它们在自由空间中截然不同，导致了腔量子电动力学的一系列复杂性物理问题，半导体光学微腔是新一代凝聚态微型谐振器的典型代表，是探索腔量子电动力学，寻求新型微腔器及其应用的绝妙范例。文章概要介绍了几种典型的半导体光学微腔及其研究进展。     

两模腔中的参量上转换和下转换

提出了一种通过建立双线性二次哈密顿量在量子腔中实现参量上转换和下转换的方案.通常在非线性过程中,介质本身不参与能量的净交换,但光波频率可以发生转换的作用称为参量转换作用.此方案建立在一个四能级原子同时与两经典场和两量子场相互作用的基础上,理论属于非线性光学四波混频范畴.将原子制备在合适的能级上,经典光场与相应的能级发生共振,而同时量子光场与相应的能级产生大失谐相互作用,在强相互作用区域内,原子和腔场失耦合,进而实现腔模的参量转换.根据所制备初始能级的不同以及光场激发能级的差异,分别实现了参量上转换和参量下转换.在利用参量下转换制备压缩算符后,对实验的可行性进行了讨论,并且给出了理论值.结果表明：在级联三能原子中采用一个级联双光子过程代替了原来的两个偶极禁戒跃迁间的经典驱动,可以保证高的不同频率之间的转换效率,并且用于光的量子操控和量子信息处理.     

电子的发现和研究

本文简要、系统地回顾了电子的发现和研究历程，电子的发现使人们理解和解释了众多的物理现象，人们对电子的研究形成了物理学中许多重要的理论和实验方法，从而加深了人们对微观世界的认识。     

腔量子电动力学系统中耦合三原子的纠缠特性

研究了三个全同二能级原子与单模腔相互作用系统中原子间的三体纠缠特性.考虑原子间存在相互耦合,并且腔场处于弱相干态的情况,通过数值计算给出了纠缠量的演化曲线,讨论了原子间耦合强度和弱相干场强度对三体纠缠的影响.研究结果表明:随弱相干场强度增强,原子间的三体纠缠增强;相反,随原子间耦合系数增大,原子间三体纠缠减弱.     

High efficient scheme for remote state preparation with cavity QED

In this paper, a scheme is proposed for remote state preparation （RSP） with cavity quantum electrodynamics （QED）. In our scheme, two observers share two-atom nonmaximally entangled state as quantum channels and can realize remote preparation of state of an atom. We also propose a generalization for remote preparation of N-atom entangled state by （N＋1）-atom GHZ-like state （N ≥ 2）. By this scheme, one single-atom projective measurement is enough for the RSP of a qubit or N-atom entangled state, and the probability of success for RSP is unity. Furthermore, we have considered the case where observers use W-like state as quantum channels to realize RSP of a qubit. We compare our scheme with existing ones.     

光子间的相互作用

在真空内对光子一光子间相互作用的研究很快就能实现．真空——顾名思义就是一个空白的、没有任何物质的空间．但量子电动力学（QED）告诉我们，真空实际上是一个充满着潜力的领域．按QCD的定律，在真空中可以产生粒子，还允许光子与光子间发生相互作用。     

光纤耦合双光学腔系统的相干动力学

为了研究量子相干性在腔量子电动力学系统中的动力学和分布特性,基于两个各自捕获原子系综的光学腔建立了双光学腔系统,腔与腔之间由光纤耦合.利用相对熵度量的量子相干性,引入量子相干非平衡性的概念,分析了系统中相干动力学和光纤-腔耦合强度对相干性分布的影响.结果表明:在强耦合极限下,光纤-腔耦合强度的增加有利于保持两腔中的原子的整体相干性;光纤-腔耦合强度、原子-腔耦合强度以及原子数三个参数之间满足特定条件时,腔内的原子相干性可以传输至另一个腔.考虑腔、光纤及原子都存在耗散的情形,对比了不同耗散速率和非耗散情形下的相干性演化,发现耗散使得耦合双腔系统的相干性以及各个腔中的原子相干性发生衰减.     

运动物体反射电磁波多普勒效应的一般情况

讨论了电磁波在任意角入射于运动物体反射信号多普勒效应的一般情况,给出了以可测量表达的多普勒效应基本相关的直接推导。     

Ward恒等式在量子电动力学重正化中的应用

Ward恒等式是一个连接逆向费米子传播子和费米子—光子顶角的等式 ,论述了Ward恒等式在量子电动力学 (QED)中的应用。