拉比频率对运动三能级原子稳态布居的影响

借助数值计算和图像法讨论了运动Ξ型三能级原子在双色行波场中的稳态布居与拉比频率的关系.结果表明,ξ影响原子被激发到高能态的几率,并且拉比频率越大多普勒频移更加明显.

Airy光束在∧型三能级EIT介质中的传输特性研究

研究了Airy光束(Airy beams)在电磁感应透明(Electromagnetically induced transparency,EIT)介质中的传输性质。利用ABCD矩阵光学理论,推导出Airy光束在EIT介质中的传输解析表达式。计算结果表明,Airy光束的自加速偏转和光强分布都可以通过控制光的拉比频率调控。该研究结果对利用Airy光束在光学操控以及生物医学中的应用都具有十分重要的潜在应用价值。

高斯谢尔模型光束在EIT原子气体中的传输特性研究

为了研究高斯-谢尔模型(GSM)光束在电磁感应透明(EIT)材料中的传输特性,利用矩阵光学理论、衍射积分理论、相干偏振统一理论推导了GSM光束通过EIT材料的传输交叉谱密度方程的解析表达式。该表达式可以用于计算和研究GSM光束通过EIT原子气体的谱密度和相干度的变化。分析显示GSM光束的谱密度和相干度都可以通过控制光的拉比频率调控。此研究结果提供了一种新的调控光传输的方法和技术,同时该发现也为控制部分相干光的谱密度和相干度提供了一种新方法。

调控EIT气体折射率实现对布儒斯特角的控制

提出了电磁感应透明(EIT)介质的一个新的相干操纵应用:控制电磁感应透明气体折射率实现对布儒斯特角的调控。将一定密度的EIT原子气体充入2块玻璃材料中,计算表明光从玻璃入射EIT原子气体的布儒斯特角随外控制场而变。通过改变控制光的拉比频率等场外参数即可达到对布儒斯特角的调控。

余弦高斯光束通过EIT介质的传输特性研究

为了研究余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的传输特性,利用衍射积分理论推导出余弦高斯光束通过电磁感应透明介质光强的解析表达式。利用该解析表达式得到了余弦高斯光束通过电磁感应透明介质的光强。计算结果表明,余弦高斯光束的光强可以通过电磁感应透明介质的拉比频率调控。此研究结果提供了一种调控余弦高斯光束光强的新方法和技术。

双曲正弦平方高斯光束通过EIT介质的传输特性

为了研究双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性,利用广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式推导双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输解析公式,并利用该公式分析双曲正弦平方高斯光束通过四能级EIT介质的传输特性。研究发现,通过改变偏心参数或者四能级EIT介质控制光的拉比频率就可以实现对不同传输位置的光束进行整形,同时发现了一种调控双曲正弦平方高斯光束光强的新方法。

光场驱动下退化的级联三能级原子中的量子相干效应

研究了退化的级联三能级原子在施加静磁场后的量子相干效应,系统既可出现单光子电磁诱导透明,也可出现双光子电磁诱导透明以及双光子电磁诱导吸收,这取决于两个驱动场的拉比频率和塞曼分裂的相干性。

基于超薄样室中介质折射率的变化实现可控光子带隙的研究

在ETC(超薄样室)原子介质的受限系统中,处于EIA(电磁诱导吸收)条件下FWM(四波混频)信号会增强。这种增强效应与量子调控所产生的光子带隙有关,而光子带隙结构的变化会对四波混频信号起到增强或抑制的作用。通过改变控制光Rabi频率、气体密度以及控制光强度与失谐频率等参数来改变气体介质折射率,实现光子带隙可控。其可以应用在光开关,量子信息等量子控制方面。

双控制场四能级系统的吸收与色散特性

通过求解准Λ-型四能级系统的密度矩阵方程,研究微波场和耦合场对探测场吸收和色散性质的影响.当微波场和探测场作用于该能级系统中时,随着微波场拉比频率的增大,使得探测场共振频率处的吸收逐渐减弱,此位置处的色散特性也随拉比频率的增加由反常色散转变为正常色散.当微波场与耦合场均为强场时,通过不同的组合方式,研究探测场的吸收和色散性质.

激光诱导的四能级系统电子布居转移

受激拉曼绝热通道(STIRAP)为我们提供了一种有效转移原子与分子中电子布居的方法。采用数值方法系统地分析了不同的四能级系统在受激拉曼迁移过程中电子布居的转移情况,计算了各种系统处于双光子共振和共振失谐时的转移率,并且讨论了在不同情况下第四能级对转移率的影响。计算结果表明,对于许多原子或分子系统,获得高的转移率所必须满足的条件是非常严格的,而有些四能级系统根本就不能获得高的转移率。

原子微波测量技术

近年来,基于原子精密谱的微波测量引起了极大关注,由此诞生了原子微波电场计、原子微波磁场计和原子微波功率标准等。原子微波探测技术是一种本质上的新技术,它把微波场强通过基本物理常量与拉比频率直接联系起来,进而实现电磁量的国际单位制溯源。这种新型微波测量技术的最大优势在于不需要校准,且其理论测量准确度远高于传统电子微波测量技术。主要综述了基于不同量子理论的微波场测量技术的基本原理、测量方法和研究现状,并简要地讨论了其未来发展方向。

铀0cm^(-1)→16900.38cm^(-1)(~5L_6~o→~7M_7~e)跃迁功率加宽实验及分析

由于功率加宽是光与物质相互作用过程中一个非常基本而且重要的概念,一些学者曾对其进行分析研究,为了研究铀原子与光场作用时的动态特性,我们进行了功率加宽实验。实验结果显示于图1表1中。

光腔中两原子共振荧光的相干性质

对于放置于一个单模光腔中的两个二能级原子，我们研究了这两个原子与强激光场作用下的共振荧光的相干性质。通过绝热消除腔场的变量推导出原子的约化密度主方程。由此主方程分别计算出两原子辐射的共振荧光光场在裸态和修饰态表象里的一阶可见度和二阶关联函数。发现在坏腔以及原子与强激光场为小失谐条件下，若光腔与相干场的频率差调到总的拉比频率附近，两原子辐射的共振荧光光场的相干性被极大地提高。通过修饰态方法发现其主要是由于当失谐调到总的拉比频率附近时，修饰态原子布居几率分布发生很大的改变，甚至出现布居反转的现象。而修饰态布居数又是影响一阶可见度和二阶关联函数的主要因数。

利用耦合超导量子比特实现受控U门

运用两量子比特非局域操作的几何表示理论,提出了利用射频脉冲作用下的耦合超导量子比特构建受控逻辑门(受控U门)的一个理论方案,并进一步推导出在电容耦合和自感耦合系统中构建受控U门时,其哈密顿量中的拉比频率所需要满足的条件.最后通过两量子比特控制相位门的实现说明该方案的可行性.

简并二能级系统中的正负色散(英文)

通过解光学布洛赫方程,考察了简并二能级系统的吸收色散性质。采用一束平行线偏振光(π)泵浦和一束横向线偏振光(σ±)探测,在有磁场的情况下简并被破坏,改变耦合光强时发现了失谐零点正负色散之间的转化,这样我们就得到了慢光速与超光速之间的转变。在其它泵探光场偏振情况下同样有正负色散变化,它普遍存在于简并能级系统中。同时我们还发现了吸收谱中的电磁诱导透明、电磁诱导吸收、Mollow吸收谱型等现象。

电磁诱导透明量子现象的RLC电路模拟

利用RLC双网孔电容耦合电路模拟出了电磁诱导透明现象,并讨论拉比频率改变以及失谐对探测光共振吸收的影响。另外,分析了该模拟实验与真实的电磁诱导透明量子现象的差别及原因。有助于增强学生对电磁诱导透明量子现象的理解。

基于微分方程数值解法计算超短激光脉冲光传输特性

针对已有方法进行超短激光脉冲光传输特性计算时,在输入光中心波长为800 nm~920 nm的范围内存在波形畸变捕捉率较低的问题,因此,将微分方程数值解法应用于超短激光脉冲光传输特性计算中。在对吸收进行忽略的情况下,根据脉冲光斑的实际传播情况对超短激光脉冲光传输进行模拟。通过麦克斯韦方程组获取在无自由电荷、非导电、非磁的介质内对光电场特性进行描述的方程,基于微分方程数值解法构建超短激光脉冲光传输方程。根据构建的超短激光脉冲光传输方程,在介质系统模型中对超短激光脉冲光传输特性进行计算。为证明基于微分方程数值解法的超短激光脉冲光传输特性计算方法实现了性能提升,将该方法与已有方法进行三次对比实验,实验结果证明该方法的波形畸变捕捉率高于实验中的已有方法,对于超短激光脉冲光技术的发展有很大意义。

浅谈激光理论的线性近似方法

以一个V型的三能级原子为例,阐释激光理论的线性近似方法.当经典激光场与量子腔场共存时,若激光场的拉比频率Ω远大于耦合常数,可以将与耦合常数g相乘的算符做零阶近似,而与拉比频率相乘的算符展开到所有阶.

Simple and Fast Scheme for Realizing Quantum Logic Gates in an Ion Trap

We propose a simple and fast scheme to realize a controlled-NOT gate between two trapped ions using a resonant laser pulse. Our scheme allows the Rabi frequency of the laser field to be of the order of the vibrational frequency and thus the time required to complete the operation is greatly shortened, which is of importance in view of decoherence.

里德堡原子微波调幅信号解调系统原子汽室高灵敏工作点分析

研究基于里德堡原子的微波调幅信号解调系统中,原子汽室的高灵敏工作点与耦合光、微波、里德堡原子能级参数之间的关系。首先,为了描述在解调微波调幅信号过程中,原子汽室对调幅微波中基带信号的敏感程度,定义原子汽室透射率对微波电场强度幅值一阶导数的绝对值为原子汽室增益系数,并推导出原子汽室增益系数的理论表达式。其次,通过数值仿真和理论分析得到:在里德堡原子能级固定且频率零失谐的条件下,通过调整耦合光和微波载波的电场强度,可以使原子汽室增益系数出现极大值,此时原子汽室处于高灵敏工作点。最后,当微波处于C波段范围内,在原子汽室频率零失谐且原子主量子数小于70的条件下,通过数值仿真计算得到C波段微波所有|3〉、|4〉能级参数和对应的原子汽室增益系数的极值,同时分析影响原子汽室增益系数的因素;该结果可为实现原子汽室处于高灵敏工作点提供理论依据。仿真表明:在微波C波段,当^(133)Cs的|1〉、|2〉、|3〉、|4〉能级分别为6S_(1/2)、6P_(3/2)、60D_(3/2)、61P_(1/2),并且在零失谐条件下,微波频率为4.03012 GHz,耦合光和微波载波电场强度分别为3.929343×10^(4)V m和2.144006×10^(-4)V m时,1 cm长的原子汽室增益系数最大值为1688.2 m/V。