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,对双模相干态光场与Λ 型三能级原子相互作用系统的量子纠缠进行了精确求解,讨论了平均光子数及失谐量对量子 纠缠演化的影响。数值计算结果表明:量子纠缠的周期随平均光子数的增大而增大;量子纠缠最大值 随失谐的增大逐渐降低,且达到最大值所需时间逐渐增加;当失谐较大时,量子纠缠在较短时间内具 有较好的周期性;随着平均光子数及失谐的增大,虚光子效应使量子纠缠演化曲线小锯齿状的振荡逐渐增强。
量子光学 量子纠缠 相干态正交化展开 三能级原子 非旋波近似 quantum optics quantum entanglement coherent-state orthogonalization expansion three-level atom without rotating wave approximation
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Tavis-Cummings模型的能谱和量子纠缠进行了精确求解; 将该非旋波近似下的能谱精确解与旋波近似下的结果进行了比较。讨论了初始时刻原子状态参数θ, 以及光场与原子间的耦合强度对量子纠缠的影响。结果表明, 当耦合强度较小时, 旋波近似下的能谱与精确解相符; 当耦合强度较大时, 二者存在明显差异。随着θ的增大, 纠缠度逐渐增加; 随着耦合强度的增大, 两原子间出现纠缠突然死亡的现象, 且首次出现纠缠突然死亡的时间变短, 纠缠死亡持续时间逐渐增加。
量子光学 Tavis-Cummings模型 非旋波近似 能谱 量子纠缠 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 092701
利用相干态正交化展开法研究非旋波近似下Tavis-Cummings模型的定态能谱,以及模型中原子初态和耦合强度对系统纠缠度的影响.结果表明:系统的基态是非简并的,对应于两原子处于交换对称态.当两原子的初态处于交换反对称状态时,两原子间的纠缠能一直处于最大纠缠;在非旋波项的作用下,两原子初态处于非纠缠态时也能够产生周期性的纠缠.腔场与原子间的耦合强度对系统的演化有着重要作用.
量子纠缠 非旋波近似 T-C模型 相干态正交化展开 耦合强度 Quantum entanglement Without rotating wave approximation T-C model Coherent states orthogonal expansion Coupling strength
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
在非旋波近似下对双光子Jaynes-Cummings（J-C）模型与单模相干态光场相互作用的量子特性进行了精确求解。对双光子J-C 模型与单光子J-C 模型量子纠缠和原子布居数反转的演化特点进行了对比，讨论了平均光子数、光场与原子之间的耦合强度以及失谐对量子纠缠以及原子布居数反转的影响，数值计算的结果表明，随着光场与原子之间耦合强度的增大，量子纠缠的周期性逐渐消失，随着平均光子数的增加，纠缠达到较稳定的最大值所需时间逐渐增大。无论耦合强度、平均光子数还是失谐的增大，由非旋波项产生的虚光子效应逐渐增强，量子纠缠演化曲线和原子布居数反转的塌缩区出现小锯齿状振荡。
量子光学 双光子Jaynes-Cummings模型 非旋波近似 量子纠缠 原子布居数反转
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
在非旋波近似下,通过采用相干态正交展开的方法,在非旋波近似下对薛定谔猫态光场与V型三能级原子 相互作用系统的量子特性进行了研究。精确求解了V型三能级的能谱,并判断了系统的保真度。 演化问题的结果表明:当原子初态处于基态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相 干态的二阶相干度的振幅减小,且表现出聚束效应与反聚束效应的临界状态。当原子初态处于叠加 态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相干态的二阶相干度的振幅减小,且表现出聚束 效应。当系统耦合系数减小,光场二阶相干度的振荡幅度减小,光场呈现反聚束效应。
量子光学 薛定谔猫态 反聚束效应 保真度 非旋波近似 quantum optics Schr?dinger cat state antibunching effect fidelity without rotating wave approximation
1 贵州民族大学 计算机与信息工程学院, 贵阳 550025
2 贵州民族大学 理学院, 贵阳 550025
研究了少周期脉冲串作用下三能级原子中的布居转移和相干布居捕获现象.在非旋波近似的情况下求解了密度矩阵方程.研究结果表明在等时间间隔的锁相脉冲作用下, 系统能级的布居逐步转移并积累, 系统基态相干也逐步积累.在满足脉冲重复频率为基态能级频差的整数分之一倍时, 三能级系统和频率梳中两梳齿频率成分作用形成相干布居捕获现象, 原子暗态布居值达到最大, 介质对脉冲透明.在适当选取少周期脉冲参量的情况下, 在0.5个ns的时间内三能级系统相干性演化到最大后到达稳态, 相干布居捕获发生.与脉宽为100个fs的多周期脉冲相比, 少周期脉冲串在介质中建立相干布居捕获的时间缩短两个数量级.由于频率梳中与三能级系统发生作用的梳频成份有相同的频移, 相干布居捕获的条件双光子共振仍然满足.因而,当两基态能级频率差较大时, 如果选取少周期脉冲载波频率为系统能级1至2和1至3的传输频率之和的一半ω=(ω1+ω2)/2, 室温下原子热运动的引起的多普勒频移并不会破坏相干布居捕获.
相干布居捕获 少周期脉冲 频率梳 量子相干 非旋波近似 Coherent population trapping Few cycle pulse train Frequency comb Quantum coherence Without rotating wave approximation
1 齐鲁师范学院物理系,山东 济南 250200
2 潍坊学院物理与电子科学学院,山东 潍坊 261061
采用非旋波近似,讨论了热库中二态量子系统在外加驱动场作用下的退相干性。 利用系统的演化酉算符, 计算出了二态量子系统的约化密度矩阵非对角矩阵元。结果表明:二态量子系统的量子相干性与其初始状态、 热库和外加驱动场的频率、二态量子系统与热库和驱动场的耦合强度等因素有关。确定了外加驱动场与退相干 性之间的关系,并得到了外加驱动场的时间演化满足特定条件时,可保持系统的相干性。
量子光学 退相干 非旋波近似 二态量子系统 外加驱动场 quantum optics decoherence without rotating wave approximation two-state quantum systems external controllable driving field
1 西南科技大学 理学院, 四川 绵阳 621010
2 北京交通大学 海滨学院, 河北 黄骅 061100
采用相干态正交化展开方法，研究了非旋波近似下V型三能级原子与单模腔场的相互作用,并且利用保真度对能级的交叉问题进行了判断.研究了在二项式光场作用下，V型三能级原子初始状态以及二项式态光场的光场系数对光场二阶相干度的影响.数值计算结果表明：原子初始时刻处于基态时，随着η的增大光场呈现聚束效应的持续时间先增大后减小；原子初始时刻处于叠加态时，随着参量η的增大光场呈现聚束效应的持续时间逐渐减弱；当η的值足够大时，在这两种情况下光场都将完全呈现反聚束效应;当其它参量不变时，G2(t)的平均值会随着耦合强度的增大而增大.
相干态正交化展开 非旋波近似 保真度 反聚束效应 Coherent-state orthogonalization expansion Without rotating wave approximation Fidelity Anti-bunching effect
采用了相干态正交化法研究了耦合强度以及偶极相互作用对Tavis-Cummings模型中两原子的纠缠的影响.与旋波近似比较发现，在弱耦合强度下，非旋波近似下两原子间的纠缠与旋波近似下的结果符合得很好，在强耦合区，原子之间的纠缠出现了突然死亡现象.研究同时发现耦合强度越大，原子间处于可分离态的时间越长，表明了原子间处于退纠缠的时间的长短是依赖于原子-光场的耦合强度的.而考虑了偶极相互作用时，随着偶极-偶极相互作用的加强，原子间的纠缠也将被加强.
非旋波近似 突然死亡 偶极相互作用 Without rotating wave approximation Sudden death Tavis-Cumming Tavis-Cumming Model Dipole-dipole interaction
