作者单位
摘要
1 杭州电子科技大学 通信工程学院,杭州 310018
2 同济大学 物理科学与工程学院 先进微结构材料教育部重点实验室,上海 200092
基于五能级结构手征原子媒质,对光学时域隐身在外场调控下的实现进行了研究。在该五能级手征原子系统下,推导了原子媒质与光场参数相关的等效电磁响应参数的广义表达式,进而根据群折射率计算输出光脉冲。数值计算了五能级原子系统的外场以及原子媒质相关参数对隐身时域窗口大小以及形成时域窗口的光脉冲强度的影响。结果表明,时域窗口大小随控制场Rabi频率改变但基本不依赖于控制场的相位变化;两个耦合场相位在一个周期内的变化对左右旋圆极化输出波特性影响相反;两个耦合场中,当其中一个耦合场的Rabi频率减小时,对应时域窗口增大,但同时也会使形成窗口的脉冲强度减弱,而另一个耦合场Rabi频率则对时域窗口的大小影响较小。因此改变控制场和两个耦合场的强度、相位和失谐等参量可有效地调控输出脉冲的加速和延迟,产生显著的隐身时域窗口,提供了一种可操控的光学时域隐身的方案。
手征原子媒质 磁电耦合 光学时域隐身 五能级系统 量子相干 Chiral atomic medium Magnetoelectric coupling Optical temporal cloaking Five-level system Quantum coherence 
光子学报
2024, 53(2): 0227002
杨晶 1黄燕霞 2,3,*
作者单位
摘要
1 广东白云学院教育学院 广东 广州 510450
2 湖北师范大学物理与电子科学学院 湖北 黄石 435002
3 中国科学院量子信息重点实验室 安徽 合肥 230026
本文研究了具有两种三体相互作用的海森堡XXZ自旋链的量子相干与量子纠缠的特性。研究发现, 量子相干性不会出现突然死亡现象且非零量子相干性存在的温度范围大于量子纠缠存在的温度范围, 说明量子相干性相对于量子纠缠, 具有更强的鲁棒性。在量子临界环境中, 量子相干性可以表征本模型的量子相变现象。在铁磁情形中, 无论外磁场是否为0, 单独调控XZX+YZY三体相互作用对于减缓量子相干性的衰减速率与增大量子相干性存在的温度范围效果最好。在反铁磁情形中, 外磁场为0时, XZX+YZY与XZY-YZX两种三体相互作用的协同作用可以显著增加量子相干性的最大值, 并明显减缓其衰减速率。在铁磁情形与反铁磁情形中都发现当外磁场B<0时, 量子相干性存在的温度范围更大, 更有利于保存量子相干性。
量子光学 三体相互作用 量子相干 量子纠缠 quantum optics three-site interaction quantum coherence quantum entanglement 
量子光学学报
2023, 29(1): 010102
作者单位
摘要
1 山东工商学院计算机科学与技术学院, 山东 烟台 264005
2 山东工商学院信息与电子工程学院, 山东 烟台 264005
量子电池是一类储能量子器件, 在量子传感、分子马达等众多量子小系统中具有重要的应用前景。基于碰撞模型框架, 研究了单量子比特电池在非平衡相干环境下充电时, 环境相干对电池稳态存储能的影响。通过推导系统演化的量子主方程, 解析给出量子电池的稳态存储能, 进而分析了构成非平衡环境中的压缩相干与热交换相干对电池存储能的影响。研究表明:环境辅助单元中的压缩相干对储能无贡献, 而热交换相干 (包括相干强度和相对相位) 则能够有效提升电池的存储能, 可视作一类有用的电池 “燃料” 资源。
量子电池 非平衡环境 量子相干 存储能 quantum battery non-equilibrium coherent environment quantum coherence stored energy 
量子电子学报
2023, 40(4): 582
作者单位
摘要
西安交通大学 物理学院 物质非平衡合成与调控教育部重点实验室 陕西省量子光学与光电量子器件重点实验室,西安 710049
偏振在光与物质相互作用中扮演着重要的角色。过去几十年里,绝大多数研究工作都基于偏振单一且均匀分布的标量光场。近年来,随着光场产生与操控技术的不断发展,空间偏振非均匀分布的矢量光场逐渐引起人们的关注。矢量光场具有多维可调控的自由度以及独特的焦场属性,在经典与量子通讯、光学操控和显微成像等领域具有重要的研究价值与广泛的应用前景。矢量光场与物质相互作用的研究不仅丰富了人们对光场矢量特性的认识,也推动了基于不同介质实现光场调控的新发展。原子介质对光场偏振具有较高的敏感性,容易形成原子极化,并且具有更多的调控自由度,是探索矢量光场特性与实现矢量光场调控的理想平台。本文回顾了近年来矢量光场与原子介质相互作用的研究进展,重点介绍了原子介质与矢量光场在空间极化调控、相干调控、频率转换和非线性传输等研究领域的相关工作,并对该领域的未来发展趋势进行了展望。
矢量光场 原子介质 各向异性 量子相干 四波混频 Vector beam Atomic medium Anisotropy Quantum coherence Four-wave mixing 
光子学报
2022, 51(10): 1026001
作者单位
摘要
山西大学, 理论物理研究所 山西 太原 030006
本文基于与各自的级联环境相互耦合的两量子比特系统, 详细讨论了弱、强耦合体系下量子比特与腔之间的耦合强度κ以及腔频率与库的中心频率之间的失谐量δ对Bell非定域性和量子相干动力学的影响。结果表明: 在两种耦合体系中, 均存在Bell非定域性猝死现象, 且Bell非定域性的存活时间或量值随κ和δ的改变而改变。相比之下, 量子相干展现了塌缩、复苏等行为, 复苏的峰值随κ和δ的增大而增大。此外, 我们进一步考察了量子弱测量和测量反转操作对Bell非定域性和量子相干的有效调制作用, 获得一些有意义的结果。
Bell非定域性 量子相干 弱测量 级联环境 Bell non-locality quantum coherence weak measurement hierarchical environment 
量子光学学报
2022, 28(3): 187
作者单位
摘要
1 大连工业大学光子学研究所, 辽宁 大连 116034
2 大连工业大学基础教学部, 辽宁 大连 116034
利用原子-腔超强耦合光力系统, 通过调制光力耦合, 开展了力学振子的宏观量子叠加态的制备与特性研究。首先利用 Wei-Norm 方法给出了演化算符的计算过程, 并针对任意原子-腔初始态情况, 给出了整个系统演化波函数的解析形式, 结果表明假设对原子—腔子系统进行测量, 在一定条件下, 振子将处于宏观量子叠加态。进一步给出了力学振子宏观量子叠加态的 Wigner 函数的解析表达式, 并对影响宏观量子态量子性的可能因素进行了理论计算和分析。最后讨论了原子-腔不同的初始态对宏观量子相干性强弱的影响, 并给出宏观量子相干性最强的初态参数; 还讨论了原子-腔耦合强度对宏观量子叠加态的量子相干性的影响, 发现耦合强度越强, 宏观量子叠加态的量子相干性就越强。
量子光学 超强耦合光力系统 腔光力系统 宏观量子叠加态 宏观量子相干 quantum optics ultra-strong coupled opto-mechanical system cavity opto-mechanical system preparation of macroscopic quantum superposition s macroscopic quantum coherence 
量子电子学报
2022, 39(4): 598
作者单位
摘要
1 上海出版印刷高等专科学校信息与智能工程系,上海 200093
2 山东科技大学电气与自动化工程学院,山东 青岛 266590
在不对称双量子点系统内,基于半导体量子相干效应对电压隧穿诱导光栅进行了研究。利用该系统内的电压隧穿效应,可以在两个不同的探测失谐位置处同时诱导出电磁感应透明,在此基础上通过调节相关参数改变吸收性质,弱吸收条件下的相位光栅强度尤其是一阶衍射强度在特定探测失谐位置处得到了增强。研究了隧穿电压、泵浦场强度、相互作用长度等参数对相位光栅效率的影响,结果显示,当同时增加泵浦场强度及电压隧穿率时,相位光栅的一阶衍射效率提高了50%左右。研究结果在量子信息处理、量子网络及光学成像等领域有潜在的应用价值。
光栅 隧穿诱导光栅 一阶衍射效率 电压隧穿效应 半导体量子相干效应 弱吸收 
激光与光电子学进展
2021, 58(23): 2305001
作者单位
摘要
新疆师范大学物理与电子工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830054
运用非微扰形式的非马尔科夫量子态扩散方法, 得到了强耦合到非马尔科夫费米库的海森堡 XXZ 自旋链的精确主方程, 并利用该主方程研究了环境非马尔科夫性、不同方向的耦合强度对海森堡自旋链量子相干的影响。研究结果表明: 环境非马尔科夫性会改变量子相干的恢复度以及弛豫时间, 不同方向自旋链的耦合强度也会影响量子相干强度。
量子光学 非马尔科夫 量子态扩散方法 量子相干 quantum optics non-Markovian quantum state diffusion method quantum coherence 
量子电子学报
2021, 38(3): 341
作者单位
摘要
聊城大学东昌学院, 山东 聊城 252000
针对两个初始处于类 Werner 态的原子分别与两个独立零温真空库相互耦合的复合系统, 研究了子系统的量子纠缠和量子相干性动力学演化特性。研究表明两原子的量子纠缠和量子相干性受初始态和纯度的影响, 且各子系统的量子纠缠和量子相干性分别相互转移, 并满足相应的守恒式。表现为初始的类 Bell 态和纯度决定各子系统的量子纠缠和量子相干性满足的守恒式; 而对于同一类 Bell 态, 子系统的量子纠缠和量子相干性的守恒式不受马尔科夫或者非马尔科夫环境的影响。
量子光学 量子纠缠 量子相干 非马尔科夫 quantum optics quantum entanglement quantum coherence non-Markovian 
量子电子学报
2021, 38(4): 444
作者单位
摘要
山东大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266237
在量子热力学的研究中,量子相干扮演着重要的角色。基于本课题组的研究结果,分别从热力学操作与增强热力学操作间的相干鸿沟猜想及关联催化相干放大猜想两个角度,讨论了能级之间的量子相干在热力学中的奇特行为。首先,通过研究单模热力学操作,进一步发掘了相干转化在划分量子热力学操作中的作用。其次,通过研究关联催化协变操作,发现关联催化在含有相干的量子热力学中存在尚未发掘的作用。研究结果对进一步完善量子热力学第二定律具有重要意义。
量子光学 量子信息理论 量子热力学 能级之间的量子相干 热力学操作 非对称性 催化 
中国激光
2021, 48(12): 1212003

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