双模相干态和压缩真空态光场非等同两原子体系的腔场谱

研究了两个非等同二能级原子与双模腔场相互作用过程的腔场谱.导出了双模初始光场处于任意量子态时腔场谱的计算公式,给出了光场处于相干态和压缩真空态时的数值结果,讨论了相对耦合常数R=g2/g1和初始场强对腔场谱的影响.发现相干态光场的腔场谱在R很小时为双峰,在R接近于1时为3峰.压缩真空态的腔场谱在弱场条件下表现为复杂的多峰结构,在强场条件下则只有单一经典共振峰或裂距很小的双峰.

与双模腔场具有不同耦合常数的两原子辐射谱

研究了两原子与双模腔场具有不同耦合常数（ｇ２≠ｇ１）时的辐射谱，分析了辐射谱在一般情况下呈现出对称十六峰结构的原因。发现模１、模２腔场在与两原子非简并双光子相互作用过程中的地位相同。讨论了双模腔场分别处于不同数态时，辐射谱的新特点。

两原子非简并双光子Jaynes－Cummings模型的辐射谱

本文研究了两原子非简并双光子Ｊａｙｎｅｓ－Ｃｕｍｍｉｎｇｓ模型的辐射谱，结果表明，当双模腔场处于不同数态时，辐射谱呈现如下新特性：当一腔场处于真空态，另一腔场为强场时，辐射谱为对称六峰结构，任两对称峰的间距均与成正比；当双模腔场均为强场时，辐射谱为对称四峰结构，两内峰的间距（４ｇ）与数态光子数ｎ１及ｎ２无关；当一腔场处于真空态，另一腔场处于数态｜ｎ２＞时，辐射谱一般为对称六峰结构，当ｎ２＝１时，谱变为对称四峰结构。

非等同两原子与双模叠加态腔场的拉曼相互作用

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。

具有不同耦合常数的两原子—双模光场拉曼相互作用模型的腔场谱

研究了两原子与双模腔场之间具有不同耦合常数 (g1≠ g2 )时拉曼相互作用模型的腔场谱。通过求解本征方程 ,导出了该系统腔场谱的计算公式 ,给出了双模光场初态处于不同光子数态时的数值结果 ,重点讨论了相对耦合常数R =g2 / g1对腔场谱结构的影响。结果发现 ,在模Ⅰ为真空场、模Ⅱ为弱场时R对峰高无影响 ,只使峰间距变大 ;若两模初态均为光子数相同的弱场时 ,R主要对模Ⅰ产生影响 ;模Ⅰ处于真空场、模Ⅱ为强场时两模都产生较明显的拉比劈裂 ,R对腔场谱的影响比对辐射谱的影响大 ;若两模均为强场时 ,R对高频腔场模Ⅰ的峰高有增强作用 ;对模Ⅰ为真空场、n2 取 1、2、4、6、8,R取 0 .5和 1的腔场谱进行对比可以看出拉曼相互作用对谱结构和场强都有较大的影响。在R =0和R =1时 ,腔场谱为对称的简并峰结构 ,当R介于 0和 1之间时 ,一般呈现较复杂的非对称结构。

非等同两原子-双模热光场系统的腔场谱

为获得两个非等同二能级原子与双模光场相互作用过程的腔场谱特性,通过求解本征方程导出了双模初始光场处于任意强度的热光场时腔场谱的计算公式,给出了数值计算结果.文中还讨论了相对耦合常数和初始场强对腔场谱的影响.发现在相对耦合常数为零且初始场较弱的条件下,两模腔场谱均为双峰结构;随着相对耦合常数的增大,双峰逐渐靠近,到相对耦合常数为1时,每模腔场谱都合并为单峰.随着一模光场平均光子数的增大,本模腔场谱双峰之间的距离减小,而另一模腔场谱双峰之间的距离增大.

利用腔QED技术控制传输任意两原子态(英文)

我们提出一个利用腔QED技术控制传输任意两原子态的方案。在此方案中,我们选择一个GHZ态和一个EPR对作为量子通道。在控制者的帮助下,发送者可以把量子信息传送给接收者。在传输过程中,两对原子分别与两个全同单模场相互作用,同时两对原子分别由两个全同经典场驱动。该方案对腔衰变和热场不敏感,并且传输成功的几率为1。

采用联合两原子体系大幅度地展宽高次谐波平台

在分析单原子产生高次谐波机制的基础上,给出了扩展谐波平台的新方案。通过采用联合两原子模型代替单原子,在合适的原子核间距,谐波谱的最大截止位置从Ip+3.2Up延展到Ip+8.5Up,且该谐波谱呈现了复杂的多平台结构,并分析了这个复杂结构产生的原因。

囚禁在不同腔中的两原子相位门的实现

逻辑门操作特别是远距离 qubit间态的控制是实现量子通讯和量子计算的一个关键组元。这里我们利用两个光腔的单向耦合和光子的干涉效应 ,提出了实现分别被囚禁在光腔中的两原子相位门方案。用两束与腔共轴的经典光驱动一个双模腔原子系统 ,使腔场和原子纠缠起来。携带着第一个原子信息的腔场从腔中泄漏出来 ,经PBS分成两束光脉冲 ,一束进入第二个腔并和第二个原子相互作用。当再次被腔反射后又和第二束光脉冲在另一个PBS上发生干涉。用两个单光子探测器观测 ,依据测量结果对第一个原子进行某些局域操作 ,这样就实现了两原子的相位门操作。该方案的可扩展性强 ,同时数值计算的结果表明可不受Lamb -Dick极限限制。

基于纠缠转换秘密共享一个任意两原子纠缠态(英文)

提出一个利用纠缠转换在腔QED中来实现秘密共享一个任意两原子纠缠态的方案.结果表明,随着控制者数量的增加,窃听者的成功机率降低.

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。

量子通信中受激辐射下两原子有效量子纠缠问题的研究

区别量子力学与经典力学时,一个重要特征即为量子纠缠问题,量子纠缠不仅有利于量子信息处理的良好开展,而且在理解量子力学基本理论时,也可发挥辅助作用。本文在概述量子纠缠的基础上,以受激辐射相互作用为基础,分析了两原子体系中量子纠缠特性,旨在分析量子纠缠受到原子自发辐射、热环境的影响程度。

光腔中两原子的布居数反转

研究在强相干场驱动条件下,置于光腔中的两个二能级原子在裸态表象中的布居数,发现在坏腔条件下,可以通过调节光腔与相干场的频率差到总的拉比频率值附近时实现布居数反转。

首次捕捉到两原子在分子中运动即时影像

据国外媒体报道,美国科学家近日使用一种新的超高速摄像机,首次录得两个原子在分子中运动的即时影像,成功捕捉原子持续不到千兆分之一秒的运动瞬间。这项实验的详细报告发表在本周的《自然》杂志上。

两原子自发辐射线型的一般理论

研究了两个双能级原子与真空腔场具有不同相互作用强度时的自发辐射线型。在一般情况下,两原子系统的“真空场拉比劈裂”存在12峰结构。单原子的双峰结构和两等同原子的6峰结构可作为特例得出。

“两原子-双模腔场”系统的腔场谱

研究了存在偶极相互作用的两等同原子与双模腔场共振相互作用双光子过程的腔场谱。研究发现 ,当两模初态都为光子数态或相干态时 ,两模腔场谱之间有很强的相互影响 ,在两模场强相同时 ,两模的光谱结构也相同 ,且在强场下都呈现三峰结构 ;当两模初态场强不同时 ,较强的一模出现简单的单峰结构 ,而较弱模光谱中三峰的距离随另一模光子数的增加而增大。当两模均为压缩真空态时 ,在强场下得到经典共振荧光谱 。

控制Tavis-Cummings模型中两原子X态的纠缠突然死亡与突然产生

研究了初态为X态时Tavis-Cummings模型中具有偶极相互作用两原子的纠缠演化特性,在演化过程中,同时号码出现了两原子的纠缠突然死亡(ESD)与突然产生(ESB)两种有趣的现象.详细分析了两原子初始态的纯度、偶极相互作用、光场粒子数对这两种现象出现时间的影响,进一步给出了初始为混态时ESB与ESD的转换条件.计算结果表明,上述系统参量对两原子的纠缠演化、ESB与ESD有重要的影响,偶极相互作用会改变纠缠度的振荡周期,使出现ESD的时间间隔减少;随着初始两原子纠缠纯度的增大,纠缠突然产生以及纠缠突然死亡存在的时间缩短,并且可以提高两原子之间的纠缠;对于特殊的初态,产生了纠缠不变性以及固定的两原子纠缠,该定值受两原子初始状态的纯度控制。

非等同两原子与光场相互作用系统的腔场谱

研究了两个二能级原子与单模腔场具有不同耦合常量系统的腔场谱,讨论了量子化光场分别处于不同的光子数态时腔场谱结构随相对耦合常量R变化的新特性。发现随着R由0到1的增加,腔场谱各对应峰峰位相对腔场原共振频率ω0对称偏移;真空场(n=0)的峰高在0<R<0.3内变化较快,其拉比峰个数按2→6→4规律变化;弱场(n=1)峰高在0<R<0.5内变化较快,其峰数量按2→6→12→9→7规律变化;强场(n=8)峰高在0<R<0.1内改变迅速,其峰数量按2→8→11→5规律变化,谱结构显得更加复杂;进一步的计算表明,当n8时,其峰的数量按3→5→3规律变化。同时发现,R=0和R=1时,峰的数量相对较少。各峰峰高之和由最小单调增至最大,这在物理上反映了原子的协作效应。

两原子与双模腔场喇曼相互作用(g_1≠g_2)的辐射谱

研究了两个有效双能级原子与双模腔场具有不同耦合常数(g_1≠g_2)时通过喇曼相互作用的辐射谱,详细讨论了双模腔场分别处于不同数态时的情形,发现其辐射谱具有如下新特点:当模1腔场处于真空态,模2腔场处于弱场中时,随着R=g_2/g_1的增加,辐射谱交替出现对称的10峰、6峰结构,与单模双原子情形相比较,更为灵敏地反映出两原子与腔场间不同的喇曼相互作用强度;当模1腔场处于真空态、模2腔场处于强场中时,0<R<1的辐射谱展现出对称的10峰结构;n_1=1,n_2=50的谱与n_1=50,n_2=1的谱之间的明显差别反映了模1、模2腔场与两原子喇曼相互作用过程中的不同地位.最后。

受激辐射下两原子有效量子纠缠

研究了受激辐射相互作用下两原子体系的量子纠缠特性.运用量子绝热近似方法,获得了体系的有效哈密顿量,讨论了在该哈密顿量下两原子量子纠缠的动力学演化.研究结果说明,在大失谐条件下,受激辐射相互作用可以将两原子制备到最大纠缠的Bell态,在退相干时间内,原子的自发辐射及热环境对量子纠缠的影响不大.