1 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 西安电子科技大学物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
利用Von Neumann量子约化熵理论,研究了共振情况下场与原子之间的耦合随时间和强度变化 时, Λ型三能级原子与单模场相互作用系统中量子场熵的演化特性,通过数值计算详细讨论了不同初始光场和耦合系 数变化的快慢对量子场熵的影响。结果表明:初始光场统计性质的不同将使系统的量子场熵演化发生较大变化,耦合强度调制函 数的变化将改变量子场熵演化曲线的振荡频率,场与原子相互作用的初始阶段是一个逐渐耦合的过程,原子叠加态概率使量子 场熵周期性地发生改变。
量子光学 量子场熵演化 Von Neumann量子约化熵理论 依赖强度与时间耦合 Λ型三能级原子 quantum optics evolution of field quantum entropy Von Neumann quantum reduced entropy theory intensity-dependent and time-dependent coupling Λ-type three-level atom
1 内蒙古师范大学物理与电子信息学院, 内蒙古 呼和浩特 010022
2 内蒙古师范大学图书馆, 内蒙古 呼和浩特 010022
运用量子熵理论,探讨了Λ型三能级原子与Pólya态光场相互作用时,光场分布参数、原子相对失谐量、最大光子数、光场概率参数和原子初态对系统量子纠缠特性的影响。结果表明:当Λ型三能级原子与Pólya态光场相互作用时,若初态为两能级等权叠加态,各参量取适当值时可得到最大纠缠度较小的、稳定的、周期性振荡的量子纠缠态,若初态为激发态或三能级等权叠加态,各参量取适当值时可得到最大纠缠度为1.1的、稳定的、周期性振荡的纠缠态。
量子光学 量子通信 Pólya态; 量子纠缠特性 Λ型三能级原子; 激光与光电子学进展
2019, 56(23): 232701
1 内蒙古师范大学物理与电子信息学院, 内蒙古呼和浩特 010022
2 内蒙古师范大学图书馆, 内蒙古呼和浩特 010022
运用全量子理论,探讨了 Pólya态光场在与Λ型三能级原子相互作用时,原子初态及某些光场参数对粒子布居数反转、光子反聚束效应以及光场压缩特性的影响。结果表明: 原子处于不同初态时,光场概率参数、最大光子数及光场分布参数对系统光场粒子布居数反转的回复-崩塌现象有着显著的影响;初态为激发态或相干叠加态时,在光场概率参数、原子相对失谐量、最大光子数和光场分布参数的影响下,系统光场均可在一定条件下表现为完全的聚束效应或者完全的反聚束效应,但初态不同影响规律也各不相同;如果初态处于激发态,且原子相对失谐量、光场概率参数和最大光子数同时较小,则系统光场的X1分量可以间歇性的出现短时间的压缩。
Pólya态 粒子布居数反转 反聚束效应 光场压缩 Λ型三能级原子 Pólya state population inversion anti-bunching effect optical field squeezing Λ-type three-level atom
提出了一种基于V型三能级原子和腔量子电动力学系统的量子纠缠态制备方案。在不同耦合参量条件下,数值分析了任意两腔之间的纠缠演化规律。研究结果表明,当原子以恒定速度通过空腔时,通过改变耦合腔间的耦合参量,可实现对腔间纠缠的控制。利用此方案可同时实现多分量量子纠缠态的产生和控制。
量子光学 V型三能级原子 腔量子电动力学 纠缠态 并发度 激光与光电子学进展
2019, 56(4): 042701
1 北京交通大学海滨学院， 河北 黄骅 061199
2 西南科技大学理学院， 四川 绵阳 621010
在非旋波近似下，对二项式光场与Λ型三能级原子相互作用的量子特性进行了精确求解。讨论了二项式光场系数以及初始时刻原子能级的叠加对二阶相干度和光场压缩特性的影响。数值计算的结果表明，随着光场系数的增大，反聚束效应持续时间逐渐增大，初始时刻原子能级的叠加导致光场聚束效应持续时间增大。无论初始时刻原子能级是否叠加，随着光场系数的增大，光场压缩效应持续时间均先增大后减小。由于非旋波项产生的虚光子效应，二阶相干度和光场压缩效应演化曲线出现小锯齿状振荡。
量子光学 Λ型三能级原子 非旋波近似 二阶相干度 光场压缩效应
宁德师范学院 物理与电气工程系, 福建 宁德 352100
考虑初始处于纠缠态的两个V型三能级原子之一注入腔场中,并且与初始处于SU(2)相干态的双模场发生共振相互作用的情况。采用数值计算方法研究了双模关联场的非经典特性。讨论了对腔外原子选择性测量、双模总光子数和配分参量对双模关联场的差压缩、柯西－施瓦茨(Cauchy-Schwarz)不等式、模间相干性以及光子亚泊松(sub-Poisson)分布的影响。研究结果表明:对腔外原子的选择性测量或增加两模的总光子数,a模的差压缩和光子sub-Poisson分布都明显地增强,但两模之间的反相关明显地减弱。
量子光学 SU(2)相干态场 V型三能级原子 选择原子测量 非经典特性 quantum optics SU(2) coherent states V-type three-level atom selective atomic measurement nonclassical properties
衡阳师范学院物理与电子信息科学系,湖南衡阳421008
提出一种利用阶梯型三能级原子与两个双模腔谐振相互作用制备四光子GHZ态的方案。在该方案中，量子信息编码在腔场的Fock态中。 通过求解薛定谔方程，得到相互作用系统的量子态。原子通过两个腔后被测量时，场能崩塌到所需要的GHZ态。结果表明该方案简单 且实验上可行。
量子光学 GHZ态 阶梯型三能级原子 双模腔 quantum optics GHZ state cascade three-level atom bimodal cavity
利用全量子理论,研究了真空场与耦合全同V型三能级原子相互作用过程中场熵的演化特性。 讨论了系统初始状态、原子间偶极相互作用和Kerr介质的三阶非线性系数对场熵演化特性的影响。 数值计算结果表明:初始时刻原子基态和激发态处于合适的叠加态时,场熵呈现出周期性振荡, 其振荡频率和幅度与原子间的耦合常数、Kerr介质的三阶非线性系数有很大关系。由此可见, 场熵敏感于系统初始时刻原子的状态。
量子光学 熵 耦合V型三能级原子 Kerr介质 quantum optics entropy coupled V-type three-level atoms Kerr-like medium
研究了Kerr介质中相干态光场与耦合V型三能级原子相互作用过程中场的量子性质.利用量子光学中光场与原子相互作用的耦合Tavis-Cummings模型,对系统的动力学过程进行了求解.讨论了系统初始状态、失谐量、原子间偶极相互作用强度及Kerr系数对光场量子性质随时间演化的影响.数值计算结果表明: 初态中场的平均光子数比较小时,光场能够展现出明显的量子效应;初始时刻原子激发态概率幅从小变大时,光场的反聚束效应变得越明显,而光场的压缩深度会先增大后减小;失谐量的变化对场的量子性质的影响不大,只是改变光场二阶相关函数和压缩参量振荡的周期;原子间耦合强度的增大使光场的反聚束效应减弱和光场的压缩深度变浅;Kerr系数的增大会增强光场的反聚束效应,而使光场的压缩深度变浅.
量子光学 耦合V型三能级原子 二阶相关函数 光场压缩 相干态光场 Kerr 介质 Quantum optics Coupled V-type three-level atoms Second-order correlation function Radiation squeezing Coherent field Kerr medium
武夷学院 电子工程系, 福建 武夷山 354300
考虑两个初始处于纠缠态的Λ型三能级原子，将其中一原子注入双模腔中与光场发生共振相互作用的情况。采用数值计算方法，研究了对腔外原子的选择测量对腔内原子偶极压缩效应的影响。研究结果表明：采用选择原子测量方法，通过对腔外原子进行选择性测量，可增强腔内原子的偶极压缩效应。
量子光学 选择原子测量 Λ型三能级原子 原子偶极压缩 quantum optics selective atomic measurement Λ-type three-level atom atomic dipole squeezing
