利用线性光学产生亚泊松分布量子态

非经典态的产生是量子光学、量子信息领域的研究热点。通常的方法是利用参量放大、高次谐波等非线性物理过程实现非经典态。最近的研究表明，采用线性光学与投影测量能够产生足够的非线性相互作用，利用线性光学完成量子计算在原理上是可行的。我们介绍一种新型量子光学器件——量子高低通过滤器。该器件由线性光学元件、单光子源及单光子探测器组成，可以实现光子数态的选择性通过。进一步，我们提出一种利用量子高低通过滤器产生光子数亚泊松分布光场的新方法。

准SU(1,1)相干态的亚泊松分布特性(英文)

数值计算显示准ＳＵ（１，１）相干态呈亚泊松分布。

q-形变谐振子广义奇偶相干态的叠加态的亚泊松分布

引入调控奇偶相干态的权重参数R，构造了具有更广泛意义上的叠加相干态，并将其推广到q-形变情形．用数值计算方法研究了叠加相干态的非经典效应——亚泊松分布．结果表明：参数R在200附近取值时，叠加态呈现出亚泊松效应;R取其他值时，随着R的增加，Fano因子Fn增大;形变参数q的取值范围为0．1～0．9，当q参数远离1．0时，Fano因子Fn减小．

利用单模激光产生亚泊松分布的泵浦条件

用解析方法导出了单模激光场的Ｍａｎｄｅｌ因子，从而给出了产生亚泊松分布的泵浦条件。

原子—腔耦合系统中光子数分布的时间演化行为

采用量子主方程方法通过计算光子数分布随时间演化来研究一个二能级原子与单模腔耦合的系统的量子统计.在好腔和坏腔的条件下,讨论了光子数分布随纯失相、原子自发辐射率以及腔场衰减率改变的时间演化行为.研究表明无论好腔条件下还是坏腔条件下,腔场内的光子都先成亚泊松分布,最终趋于泊松分布.

单原子激光光场的相干性和光子统计分布

采用量子主方程方法来研究一个二能级原子与单模腔耦合的耗散系统的平均光子数与二阶量子相干度随时间的演化行为.结果表明在好腔和坏腔条件下,两腔的腔场的光子二阶量子相干度都受到原子所受真空阻尼率γ变化的明显影响.不同的是,在坏腔条件下,光子的统计分布在受真空阻尼率γ的影响时表现的并不明显,而在好腔的条件下将会变得比较明显.

Dicke模型中的Berry相位和光子统计分布

对一个单模型光场中,处在旋转波近似条件下的Dicke模型问题,提出了在热力学极限和非共振耦合情况下,Dicke模型的Berry相和光子统计分布理论;通过Dicke模型中Berry相的表示式和Mandel光子的统计分布定义式,进行相应的定态处理和代数计算,确定了位于基态的Berry相与原子的数目,原子和光场之间的耦合强度,电磁波的频率和原子2个能级之间的能量差有一定的关联性,而位于基态的光子表现出亚泊松分布。

类科尔介质中受激辐射场的量子统计性质

本文讨论类科尔介质腔中场模与三能级原子相互作用时辐射场的量子统计性质．结果表明，介质与场模的相互作用使场模与原子的相互作用减弱，光子一般不表现反聚束性质，辐射场服从超亚泊松统计分布．

在纠缠原子与热光场相互作用系统中光场的特性

采用时间演化算符和数值计算方法,研究了两全同二能级纠缠原子与热态光场相互作用过程中光场的量子特性,结果表明:两原子初始纠缠度和光场初始强度对光场的量子特性均有影响.对于适当的初始热光场强度,光场显现出了非经典特性.这种非经典特性随着初始热光场强度的增加而增强,但这种非经典特性并不总是随着原子初始纠缠度的增大而增强,而是呈现出一种复杂的关系.

利用分束器通过条件测量制备非经典光场态和量子纠缠态

把相干态和单粒子数态作为分束器的输入态,通过条件测量可以剪去输入相干态中的任意粒子数态,并研究了这些被剪切了的光场态的性质。结果显示剪去真空态和单粒子数态的输出态具有较强的压缩和亚泊松分布等非经典效应。把剪切了的输出态和真空态输入分束器,得到的输出态具有量子纠缠性质,从而制备出量子纠缠态,同时也验证了被剪切的输出态的非经典性。

利用分束器产生的一类非经典光场

把相干态和任意粒子数态作为分束器的输入态 ,通过条件测量可以得到被剪切了的输出态 ,并研究了这些剪切了的输出态的性质。结果显示 ,当在某一输出端测量到零个光子时 ,在另一输出端得到的剪切了的输出态呈现较强的压缩和亚泊松分布等非经典效应 ,并且这种非经典效应受输入粒子数态的粒子数的影响 ,即输入粒子数态的粒子数较大时其非经典性相对较强。当在其中一个输出端测量到m(m大于零 )个光子时 ,条件测量后的各输出态在光场性质上表现类似 ,但也都呈现出明显的压缩和亚泊松分布等非经典效应 ,尤其值得注意的是当输入的是单粒子数态时 。

激发圆态及其性质

研究了由光场产生算符反复作用在圆态上而得到的圆态激发态,讨论它的亚泊松分布和压缩效应等非经典性质.结果表明:激发后的圆态光场呈现出更明显的亚泊松分布,但却抑制了光场的压缩效应.给出了圆态激发态的Wigner函数,从Wigner函数可以清楚的看出该量子态的非经典性质.通过数值计算发现:Wigner函数在奇次激发与偶次激发之间的干涉图像呈现出交替变化.

平移激发奇偶相干态

定义两类新非经典态:平移激发偶奇相干态D(β)a^+~mla>_e和D(β)a^+~mla>_o,讨论了它们的量子统计特性,其数值计算结果表明,显现出了亚泊松分布和反聚束效应等显著的非经典光场态的物理特征。

二项式光场与V-型量子拍频三能级原子作用系统中光场的压缩效应

研究了二项式光场与V 型量子拍频三能级原子作用系统中光场的压缩特性及系统参数对光场压缩的影响 .数值计算表明 :当光场与三能级原子作用失谐量增大时 ,光场涨落呈现出周期性 ,平均值下移 ,压缩时间延长 ;选择合适的系统参数可使光场完全被压缩 ,产生完全压缩光 .

充满Kerr介质的高Q腔中非关联双模压缩相干态场与V型三能级原子的相互作用

研究了充满Ｋｅｒｒ介质的高Ｑ腔中非关联双模压缩相干态场与Ｖ型三能级原子相互 作用系统原子能级布居概率及两模场量子统计特性的时间演化．发现能级布居概率曲线有一附加结 构，压缩参数仅对崩坍-复原的主结构有影响，对附加结构没有影响．双模互关联函数的时间演化 曲线随压缩参数的增大起伏变小；一模为压缩真空态时，互关联函数起伏加剧．光场二阶相干度的 时间演化也随压缩参数的增大起伏变小；压缩真空态的二阶相干度随压缩参数的增大起伏变小．

纠缠双原子和相干光场作用的光子统计非经典特性

采用数值计算法研究了纠缠双原子和相干光场相互作用中辐射光场光子数分布的演化特性。结果表明,通过和纠缠双原子的相互作用,使得不具有反聚束效应和光子亚泊松分布的相干光场获得了非经典特性。并且初始双原子间的纠缠强度越大,辐射光场的非经典性质越强,说明可以通过选择初始原子状态制备非经典辐射光场。

一种薛定谔猫态的量子统计性质

对薛定谔猫态 |α〉c 的非经典性质进行了研究 ,用数值计算的方法讨论了它的压缩性质。

振幅相干态的量子统计性质

对振幅相干态 | ψ〉的非经典性质进行了研究 ,用数值计算的方法讨论了它的振幅压缩性质、亚泊松分布特性和反聚束效应 .

二模联合增光子相干态的非经典特性

理论研究了联合增光子双模相干态的非经典特性.数值计算表明激发数对光场的的交叉关联特性和亚泊松分布效应有明显影响.只有当激发数s≥6时,光场的二个模之间才存在关联效应。随着激发数的增大,光场的二模交叉关联效应加强,交叉反关联效应减弱.另一方面,光场的亚泊松分布效应随着激发数的增大而减小.最后,提出了一个基于囚禁离子的制备联合增光子双模相干态的方案.

增加光子奇(偶)对相干态的非经典特性

构造了增加光子奇(偶)对相干态并用数值模拟方法研究了它们的非经典性质.结果表明,增加光子奇(偶)对相干态都具有光子统计的亚泊松分布以及反聚束效应等非经典性质,是新型量子光场.在奇(偶)对相干态的两个场模上增加光子,都可以增强光场光子统计的亚泊松分布特性.