国防科学技术大学理学院物理系, 湖南 长沙 410073
借鉴热力学统计物理描述热随机运动的方法,提出了一种新的方法来描述毛玻璃粗糙表面引起的光场光强的随机分布。我们提出了相应的等概率假设,根据这条基本假设,推导出了光场中光斑的光强分布。进一步我们设计了三个实验,来验证模型的正确性。实验结果和我们的假设及模型符合得很好。本文的方法可推广到其他随机运动的描述。
随机运动 赝热光 等概率假设 Random movement Pseudothermal source Assumption of equal probability
关联成像引起了人们广泛的兴趣，特别是，二阶关联成像是一种纯粹的量子效应还是也可能是一种经典效应还存在争议。本文分析了三种关联成像方案，其中前两种方案中用经典关联和量子纠缠的双光子光源都能成像，而第三种只能用量子纠缠的双光子光源才能成像。对比发现，纠缠双光子同时存在动量和坐标两个自由度上的关联，在三种成像方案中都可用作光源。而经典关联的双光子不具有动量和坐标的双重关联，而仅仅存在其中一种关联(经典关联)，关联成像的方式也因此受到限制。
关联成像 量子纠缠 经典关联双光子 correlated imaging quantum entanglement classical correlated two-photon
国防科学技术大学理学院, 湖南 长沙 410073
光的聚束效应的发现是量子光学的重要里程碑。对其进行合理解释的努力，促进了量子光学理论与技术的大发展，使量子光学迅速发展和完善起来。现在一般认为，光场二阶相干所体现的聚束效应的物理本质是双光子干涉。本文发现，在高阶相干中有类似的广义聚束效应，这种广义聚束效应也可以用光子相长干涉解释。而且在一些典型的光路中，N个光子参与的干涉，可以使这种广义聚束效应的增强因子达到N!。
聚束效应 多光子干涉 不可区分性 bunching effect multi-photon interference indistinguishability
国防科学技术大学 物理系, 湖南 长沙 410073
双光子干涉本质是整体状态不可区分。两光子可区分而整体态不可区分时, 仍然能发生双光子干涉。将HOM型与Franson型双光子干涉相结合, 提出一个可实现两光子可区分而整体态不可区分的双光子干涉实验方案。此双光子干涉实验方案中两光子极化方向相互垂直, 但方案中并不擦除两光子的极化可区分信息。
量子光学 双光子态 干涉 不可区分 激光与光电子学进展
2008, 45(12): 37
利用求密度矩阵稳态解的方法得到了一般泵浦和衰变情况下∧型开放三能级原子系统在强相干光作用下无反转激光的条件。我们证明初始泵浦率和能级间自发辐射率的反转代替了稳态布居数的反转，共同促进了无布居数反转光放大，而且只要前两者之一满足就可以实现无反转光放大。然后利用求解简化原子模型波函数解析解的方法，描述了原子演化使得光场放大的过程，解释了量子干涉在三能级原子无反转激光中的作用。
无反转激光 量子干涉 密度矩阵 lasing without inversion quantum coherence density matrix
纠缠的纯化和提取在量子信息的理论和实验上都是一个重要的方向,简单回顾了这个方向上的一些主要进展,并重点介绍了有限个拷贝情况下的纠缠提取.提出了准分离态和提取子空间的概念,得到了从一个混合态的有限个拷贝中提取纯纠缠态的必要条件及充要条件;并得到了有限个拷贝情况下的最有效的提取方案;考虑了这些结论在无限个拷贝的情况下的推广.
量子信息 纠缠态 纠缠纯化
国防科学技术大学,应用物理系,湖南,长沙,410073
研究了对称噪声信道下的量子密钥分配(Quantum Key Distribution, QKD)过程,并得到了其误码率和信道保真度的关系式.基于量子态的局域区分原理,我们提出了使用"多纠缠态"进行噪声信道下的密钥分配的新方案.应用这个新方案,我们可以获得和在理想无噪声信道下使用最大纠缠态(四个Bell态之一)进行QKD一样好的结果.
量子密钥分配 误码率 噪声信道 纠缠态
根据简并Λ型三能级原子与单模光场的改进型有效哈密顿量,通过矩阵形式法推导出原子光场系统的波函数,提出利用简并Λ型三能级原子与单模光场的远离共振相互作用制备四光子相干态的有效方案。并且证明按照同样的方法不能制备出四成分以上的相干叠加态,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叠加态不变。
量子光学 简并Λ型三能级原子 四光子相干态 波函数 非共振相互作用 原子选态测量
详细研究了一个V型三能级原子与双模光场的相互作用.结果表明:在原子与场的失谐量较大的情况下,基态能级可被绝热消除,从而把这一模型简化为一个等效的二能级原子与双模场相互作用的非简并Raman耦合模型,分别得出了非简并Raman耦合模型和简并Raman耦合模型系统的改进型有效哈密顿量和波函数.在此基础上通过对腔中原子进行选态测量,提出一种由具有可控权重因子和位相的相干叠加态组成的制备Schrödinger猫态的新方案.
