通过Concurrence研究了充满Kerr介质的单模压缩真空场与两个耦合原子拉曼相互作用系统中的纠缠动力学。使用数值方法,讨论了纠缠与耦合参数、初始压缩系数和Kerr介质之间的关系。在这篇文章中,我们提出了几个有意思的结论:首先,当原子的偶极-偶极相互作用较弱时,Concurrence发生了周期性坍塌和复活的现象,而随着相互作用越来越强,坍塌和复活的现象消失,Concurrence出现了像Rabi频率一样更复杂的振荡;其次,原子的Concurrence随着初始压缩系数r 的增加而增强;此外,我们发现可以通过调节和控制NIKM的强度尽可能地接近最大纠缠。

利用PeggBarnett 相位理论，研究了耗散腔中多个Λ型原子与相干态光场在拉曼相互作用下光场的相位特性，讨论了原子数、光场平均光子数和腔场耗散系数对光场相位特性的影响。研究表明，当腔不存在耗散时，光场与原子相互作用使相位分布以周期为π/λ振荡；在t=nπ/λ时刻，光场和原子退纠缠，相位分布概率曲线在极坐标图中呈单叶型结构；在演化周期内，光场与原子的相互作用使相位分布概率曲线分裂为多叶型结构。当腔存在耗散时，相位分布概率的叶型结构逐渐演化为以坐标原点为中心的圆，即光场相位最终演化为随机分布；腔的耗散系数越大，光场相位趋于随机分布越快。另外，原子数的变化，并不影响相位分布的叶形结构，只是引起相位涨落周期性振荡的加剧。

采用半经典密度矩阵理论计算了单纵模(SLM)和多纵模(MLM)脉冲光抽运重水(D2O)分子亚毫米波(SMMW)激光三能级系统的抽运信号的吸收系数和亚毫米波激光信号的增益系数,利用迭代法数值计算了亚毫米波激光信号的频谱特性和输出光强,对频谱精细结构和激光过程的规律进行了深入的研究和比较。研究结果表明,在超辐射情况下,多纵模光抽运D2O与单纵模光抽运相比,前者的亚毫米波激光谱线较宽;在腔式的情况下,单纵模和多纵模光抽运D2O的亚毫米波激光谱线都进一步展宽,在频谱曲线上均呈现与多纵模结构对应的多个尖峰。

研究了含Kerr介质腔中耦合双原子间与双模均处于压缩真空态的光场拉曼相互作用过程的腔场谱.通过求解本征方程导出了双模光场处于任意强度时腔场谱的计算公式,给出了数值计算结果.发现在两模初始场均为弱场时,Kerr介质和原子间的耦合作用对谱结构的影响较小;当双模初始场均为强场时,两模主峰的右侧出现了半梳状边峰,随Kerr效应的增强,峰间距逐渐加宽,并向高频方向扩展,在Kerr效应较强时,两模边峰的峰高出现高低相间的现象.

研究了含克尔介质腔中两个耦合二能级原子与双模光场拉曼相互作用过程的腔场谱。通过求解本征方程导出了腔场谱的计算公式,给出了双模初始光场均处于数态时的数值计算结果。发现在两模初始场均为弱场时,克尔效应不仅使峰位右移,还使峰的强度、个数和频率发生改变,破坏峰结构的对称性。在克尔效应较强时,原子之间的耦合对腔场的影响被抑制,谱结构主要由克尔效应决定。在强场条件下,无克尔介质加入时,原子间的耦合作用使各峰的强度都得到加强;随克尔效应的增强,靠近中心频率的主峰迅速增长并很快达到饱和,而远离中心频率的边峰则被抑制并产生劈裂。

研究了处于双模腔中的两个非等同二能级原子与叠加态光场的拉曼相互作用,推导出了两模光场均处于光子数态和任意叠加态时腔场谱的计算公式,给出了两模初始场为相干态和压缩真空态时谱结构的数值结果,讨论了相对耦合常数R=g2/g1和初始场强对腔场谱的影响.发现腔场谱结构不仅与初始场强有关,还随初始场光子数分布的变化而改变.

利用一个参量频率转换过程,在腔中制备双模SU(2)相干态,然后在一系列全同的SU(2)相干态腔场注入一个Λ型三能级原子,使之与腔场的一个模发生拉曼相互作用,通过系列原子-腔场相互作用生成腔场-原子纠缠态,通过对原子进行选择性测量,可获得奇偶SU(2)相干态腔场纠缠态.

推导了幅度损耗腔中V型三能级原子与光场拉曼相互作用系统的密度算符,并由此研究了系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的特性.结果表明:损耗腔中系统和原子除初始时刻呈现纯态外,其它任何时刻均处于混合态,其混合程度经一段时间后保持不变,混合程度的高低与光场平均光子数有关且随其增加而升高,在td时刻,原子与光场完全退耦合,光场退回到初始纯态,但原子仍呈现混合态,当损耗系数增大时,原子和系统的线性熵趋于同一稳定值的速度加快,光场的平均光子数增大后,损耗系数对线性熵影响更为明显.

利用一个参量频率转换过程,在腔中制备双模SU(2)相干态,然后注入一系列全同的Λ型三能级原子,这些原子与腔场的一个模发生拉曼相互作用,通过系列原子-腔场相互作用生成腔场-原子纠缠态,通过对腔场进行选择性测量,可获得多种形式多原子纠缠态.

提出了一种利用Λ型三能级原子与相干态腔场的Raman相互作用制备类自旋多腔场纠缠态的方案。