1 西北师范大学物理与电子工程学院, 甘肃 兰州 730070
2 西北民族大学实验中心, 甘肃 兰州 730030
基于精确的角动量依赖的模型势,提出了利用激光脉冲驱动He原子产生布居数可控的基态与较低激发态的制备方案。通过数值求解三维含时薛定谔方程得到了相应的波长、峰值强度和脉宽激光参数。数值模拟结果表明,对于2s、2p、3p激发态,激光脉冲结束时的布居数均可达到100%。而对于3s和3d态,由于它们之间的能级差较小,且存在一定的电离几率,布居数最高仅到80%和86%。
原子与分子物理学 He原子 低激发态 强激光场 原子布居数
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,研究了频率随时间变化的相干态光场与二能级原子的相互作用,讨论了光场频率随时间作正弦和方波变化时,原子布居数反转随时间的演化特性。数值计算结果表明,当光场频率不随时间变化时,原子布居数反转的周期随着平均光子数的增大而增大;当光场频率随时间作正弦变化时,原子布居数反转塌缩回复的周期和振幅受到了很大影响,光场频率对演化曲线的振荡频率起到了调制作用;当光场频率随时间作方波变化时,原子布居数反转塌缩回复的周期发生了改变,而且出现了新的塌缩回复现象。
量子光学 二能级原子 非旋波近似 原子布居数反转
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
利用多光子反Jaynes-Cummings模型研究了单模相干光场与两个全同的纠缠 二能级原子相互作用时纠缠原子的 布居数演化,并讨论相干光场的平均光子数及跃迁光子数对纠缠原子布居数产生的影响。结果表明：随着 相干光场平均光子数的增加纠缠二能级原子处于激发态和基态的几率差减小,布居数的振荡曲线整体上移; 随着跃迁光子数的增加纠缠二能级原子处于激发态和基态的几率差增大, 振荡曲线整体下移。
量子光学 多光子 纠缠原子布居数 反Jaynes-Cummings模型 quantum optics multi-photon population of entangled atoms anti-Jaynes-Cummings model
运用全量子理论和数值计算方法,研究了双J-C模型中处于混态的双原子系统粒子布居差的时间演化规律, 讨论了原子初态及腔内光场对粒子布居差演化的影响。计算结果表明：当两腔内的平均光子数相同时, 布居差的演化只与两原子的初态纯度和光场强度有关,与两原子的初始纠缠无关;而当两光腔内的平 均光子数不同时,粒子布居差演化不仅与两原子初态纯度和腔内光场有关,而且还强烈地依赖于两原子的初始纠缠。
量子光学 原子布居数 腔量子电动力学 双J-C模型 扩展Werner态 quantum optics atom’s occupancy cavity quantum electrodynamics double Jaynes-Cummings model generalized Werner state
1 贵州民族学院计算机与信息工程学院, 贵阳 550025
2 贵州民族学院化学与环境科学学院, 贵阳 550025
为了找出原子运动对原子布居演化的影响,通过建立两原子在一光学谐振腔中运动的模型，用量子力学分析原子具有不同速度时两原子布居数演化.研究结果表明，当光学腔中光场处于相干态，而原子处于运动中时，两原子的能级布居演化与光学腔场模结构相关联. 假如初始时刻原子的位置固定在腔中某一位置，两原子的布居演化在少光子数呈现出周期性,多光子数时表现出崩塌和回复现象;假如初始时刻两原子在光学腔相干态光场中处于运动状态，则两原子的布居数随时间的变化将呈现出周期性.通过设定两原子以不同运动速度沿谐振腔轴向运动，得到原子布居数以不同周期演化，演化周期为两原子与场耦合系数变化周期的最小公倍数.在光场平均光子数增多时，原子布居数振荡将加快.演化程度与两原子初始态有关.在光场平均光子数较少时，两运动原子的布居数演化显得规则有序.因而，通过适当的选择两原子的速度和初始光场，就能对两原子的布局数演化的程度和周期进行控制.
量子光学 Tavis-Cummings模型 原子布居数反转 相干态 原子运动 Quantum optics Tavis-Cummings model Atomic population inversion Coherent state Atomic motion
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, Hubei Normal University, Huangshi 435002
2 School of Mechanical and Electronic Engineering, Huangshi Institute of Technology, Huangshi 435002
Interaction between two coupled Bose-Einstein condensates (BECs) is investigated by the variational approach in two finite traps, and the effects of the spacing between the two traps on dynamics of the two BECs are analyzed. The spacing determines the stable condition of stationary states, affects the existence condition of each BEC, and changes the switching and self-trapping effects on the two BECs. The dynamic mechanism is demonstrated by performing a coordinate of classical particle moving in an effective potential field, and confirmed by the evolution of the atom population transferring ratio.
量子光学 玻色爱因斯坦凝聚 间隔 稳态 等效相互作用势 原子布居数转移 300.6250 Spectroscopy, condensed matter 140.7010 Laser trapping Chinese Optics Letters
2007, 5(2): 114
1 淮海工学院数理系,江苏,连云港,222005
2 延边大学理工学院物理系,吉林,延吉,133002
本文研究了依赖于时间和强度耦合Jaynes-Cummings模型中原子的动力学行为.详细讨论了脉冲宽度和腔场强度对原子能级布居数反转的影响.
J-C模型 依赖强度耦合 依赖时间耦合 原子布居数 J-C model Intensity-dependent Time-dependent Atomic population
1 上海交通大学应用物理系
2 哈尔滨工业大学应用物理系
求得双频场作用下串接型三能级原子系统哈密顿量的本征函数和本征值.从而给出任意初始原子态和任意偏调情况下,原子系统随时间的演化公式.研究了能级布居数和原子极化与光强的关系.揭示了原子初始条件和光场相对相位对原子动力学行为的影响.在相对相位为π时,原子场耦合最小,在特殊情况下为零.
三能级原子 原子布居数 原子极化
