1 同济大学物理科学与工程学院，上海 200092
2 苏州大学物理科学与技术学院，江苏 苏州 215006
详细研究了两原子腔量子电动力学系统中的双光子吸收现象。在自由空间中，由于存在量子干涉效应，两个不同频率的原子无法被同时激发。但是，在强耦合的腔量子电动力学系统中，原子与腔场间的耦合导致系统中出现新的跃迁通道，从而使双原子激发成为可能。通过数值模拟主方程，详细研究了两原子腔量子电动力学系统的光子激发谱，并与双光子激发谱进行比较，证明了双光子激发的可能性。通过进一步分析光子的二阶关联函数、双原子激发概率，揭示了腔内光子的统计性质和实现双原子激发的物理机制。
物理光学 强耦合 两原子腔 腔量子电动力学 双光子过程 光学学报
2022, 42(21): 2126006
1 南京邮电大学 通信与信息工程学院 量子信息技术研究所, 南京 210003
2 南京邮电大学 通信与信息工程学院 宽带无线与传感网技术教育部重点实验室, 南京 210003
基于Brańczyk的理论工作, 考虑干涉滤波片的谱函数对干涉结果的影响, 推导出更加普适的Hong-Ou-Mandel干涉符合概率公式, 从而增加干涉实验的可操控性.用带宽不同的干涉滤波片系统研究了Hong-Ou-Mandel干涉现象, 得到与理论预测相吻合的实验结果.实验数据和理论仿真均显示, 通过使用不同带宽的干涉滤波片可以灵活调节干涉曲线, 以获得较高的平台符合计数率和干涉可见度.实验中测得的干涉可见度均高于97%, 最高达到99.9%, 验证了实验方案的可靠性.研究结果对于同类的量子干涉实验也具有参考价值.
量子光学 双光子过程 量子干涉装置 光子 可见度 Quantum optics Two photon processes Quantum interference devices Photons Visibility
研究原子与耦合腔相互作用系统,考虑每个腔囚禁一个二能级原子,原子与腔场发生共振相互作用,腔场也相互耦合的情况;采用量子失协几何度量方法—几何量子失协,来度量两个子系统间的量子失协.利用数值计算方法给出了量子失协的演化曲线,讨论了腔场间耦合系数变化对量子失协的影响.研究结果表明：随腔场间耦合系数增大,两原子间量子失协增大,而原子与腔场间或两腔场间的量子失协却减小.
量子光学 二能级原子 双光子过程 耦合腔 量子失协 Quantum optics Two-level atom Two-photon process Coupling cavities Quantum discord 光子学报
2015, 44(11): 1127001
武夷学院 实验室管理中心, 福建 武夷山, 354300
本文研究了双光子过程原子与耦合腔相互作用系统中腔场的压缩效应和反聚束效应.考虑系统总激发数等于2的情况, 利用数值计算方法讨论了腔场间的耦合强度变化和原子与腔场间耦合强度变化对反聚束效应的影响.研究结果表明：腔场不呈现出压缩效应;腔场的反聚束效应与原子与腔场的耦合系数之间, 以及与腔场间的耦合系数之间都存在着非线性关系.
量子光学 双光子过程 耦合腔 量子特性 Quantum optics Twophoton process Coupling cavities Quantum properties
给出了利用两个二能级原子和耦合腔双光子过程相互作用系统实现量子信息转移的方案。该方案中二能级原子通过双光子跃迁与单模腔场发生共振相互作用。通过控制原子与光场的相互作用时间，实现量子信息从一个原子转移到另一个原子。
量子光学 双光子过程 耦合腔 二能级原子 量子信息转移
量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学光电研究所, 山西 太原 030006
研究了原子相干性在双通道间的转移效率与拉曼单光子失谐的关系。在冷原子四能级Tripod型系统中，首先利用EIT动力学过程将光信号存储在原子的一个记忆通道上。然后通过拉曼双光子过程，我们进行了原子记忆在两个通道间相干转移的研究，结果表明，在一定的拉曼光强下，原子相干性在双通道间的转移效率随着拉曼单光子失谐发生变化，最大的转移效率可达到94%。
光存储 拉曼双光子过程 原子记忆相干转移 light storage Raman two-photon transition efficiency of coherence transfer
研究了双光子过程原子与耦合腔相互作用系统，给出了系统总激发数等于2时态矢的演化。采用负本征值来描述两个子系统间的纠缠，利用数值计算方法研究了系统中原子与原子间、腔场与腔场间和原子与腔场间的纠缠特性。讨论了腔场间的耦合强度变化对纠缠特性的影响。研究结果表明：随着腔场间耦合的增强，两原子间的纠缠增强，但原子与腔场间和两腔场间的纠缠却减弱。
量子光学 二能级原子 双光子过程 耦合腔 量子纠缠
研究了斯塔克(Stark)效应对两模双光子Jaynes-Cummings(J-C)模型腔场谱的影响, 推导计算出了腔场处于光子数态时腔场谱的计算公式和数值结果, 讨论了斯塔克效应和初始场强对腔场谱的影响。发现斯塔克效应在弱场条件下对腔场谱线的频率和强度都有明显的影响, 破坏了谱结构的对称性, 使两模的谱线更加丰富。初始场较强时斯塔克效应对谱线的影响较弱。模Ⅰ为真空场、模Ⅱ初始场强递增时, 斯塔克效应使模Ⅱ的高频峰受到较强的抑制作用, 其低频峰在初始场较弱时受到抑制, 初始场较强时又有强化作用, 初始场更强时, 模Ⅱ的谱线退化为经典的共振荧光谱, 与无斯塔克效应的情况基本相同。
量子光学 腔场谱 Jaynes-Cummings模型 斯塔克效应 非简并双光子过程
从辐射与分子相互作用的跃迁几率幅出发,说明各种双光子过程的能级图和时序图与相互作用的微扰矩阵元的对应关系.
跃迁几率幅 双光子过程 能级图 时序图
将简并双光子微脉塞的量子理论推广到非简并情形, 给出了原子发射几率的解析表达式并且分析了相应的性质.发现由于在微脉塞中存在两种腔场模式,导致有两个自由度来改变原子在经过腔场时所受到的势场,因此非简并双光子微脉塞的发射几率的行为不同于简并双光子情况下的发射几率.
发射几率 非简并双光子过程 微脉塞 Emission probability Non-degenerate two photon process Mazer
