多能级系统中的动力学解耦

动力学解耦技术能有效地抑制由低频环境噪声导致的退相干过程,因此在量子信息领域获得了广泛的应用.传统的动力学解耦方案通过对简单的二能级体系,如量子比特,施加特定的π脉冲序列来实现解耦效果.随着量子计算研发的深入,对于像超导量子比特这种天然的多能级系统,研究者不再局限于二能级子空间,而是提出和实现了一系列基于多能级体系的量子调控手段和量子算法.目前对于如何抑制这些体系中的退相干尚缺乏深入研究.本文利用较易在实验中实现的紧邻能级间的π脉冲,构建了多种针对多能级系统的动力学解耦序列.结果表明这些序列可以很好地消除准静态噪声的影响.此外,通过计算滤波函数,还分析了这些序列及其拓展方案对于高斯噪声的抑制作用,并结合控制函数对滤波效果给出了物理解释.研究结果对于多能级体系中的相关噪声研究,包括噪声功率谱密度和关联性的刻画以及退相干的抑制等,均具有启发意义.

基于量子干涉效应的多能级系统自发辐射研究

本文研究了一个多能级系统的量子干涉效应，该能级中三个相邻分离上能级通过一相干驱动场与一个低能级耦合，同时通过真空模与另一低能级耦合。推导出该系统发生量子干涉效应的条件、能级布居对驱动场频率的依赖关系和自发辐射光谱，描述了与具有两个相邻分离上能级的能级系统所不相同的关于自发辐射相涨、相消现象以及布居数捕获现象的特征。

若干参数对多能级系统粒子数陷俘的影响

运用缀饰态理论研究在外场、真空模耦合作用下多能级系统基于量子干涉效应的粒子数陷俘现象 ,得到了在干涉条件下系统陷俘粒子数的解析表达式 ,揭示出系统初始布居、驱动场拉比频率以及能级间隔等诸因素对粒子数陷俘效应的影响。研究结果表明 ,在特定的初始布居条件下 ,系统总陷俘粒子数对驱动场拉比频率和上能级间隔的依赖关系不总是简单的单调递增 (递减 )函数关系。对于给定的任意系统 ,总陷俘粒子数的最大值可以通过对其解析表达式求极值而得到。

超短激光脉冲在多能级系统中的传输特性

运用数值方法研究了超短激光脉冲在多能级系统中的传输特性.当激光脉冲能量相对较弱时,适当的脉冲面积可以实现自感应透明;激光脉冲能量逐渐增强,脉冲将产生分裂.脉冲分裂的基本面积(即脉冲实现稳定传播的最小面积)与二能级系统不同,而是A0=2π/κ,与激发态的能级个数和跃迁偶极矩密切相关.由于分裂和吸收,超短激光脉冲传输了一段距离以后,将演化为一个脉冲宽度更窄、峰值强度更高且面积为A0的超短激光脉冲.

光泵亚毫米波激光的理论模型及计算方法(Ⅱ)——多能级分子系统的激光增益系数

为了便于对光泵亚毫米波激光进行理论计算 ,从量子系统的密度矩阵方程出发 。

多能级原子系统暗压缩态的制备

基于二能级原子暗压缩态的制备方案,对多能级原子系统暗压缩态的产生机理进行研究,并提出一个如何在多能级原子系统中制备压缩态的方案。结果表明,在Lamb-Dicke近似下,考虑边带冷却效应就可以将多能级原子冷却至最低最子态;通过选择合适的入射光中心频率,利用多能级原子系统同样可以激光冷却被俘获的原子,并导致暗压缩态的出现。

在多能级∧系统中运用“部分受激拉曼绝热通道”制备相干叠加态(英文)

我们给出了在A型五能级系统中制备| 3>态和| 5>态的连续叠加态的方法,这种方法是部分受激拉曼绝热通道的扩充。但是它又不同于部分受激拉曼绝热通道,我们设计了新的斯托克斯脉冲和相应的泵浦脉冲。进而应用数值方法讨论了脉冲驰豫时间和失谐量对该方法的影响.数值结果表明要制备任意的叠加态要满足双光子共振.这种方法可以推广到多能级A系统中制备任意两个下面能级的叠加态.

[火用]分析在油田集输系统能耗分析中的应用

油田集输系统作为油田生产过程的重要组成部分,其能耗约占原油生产总能耗的30%以上。因此,对油田集输系统进行能耗分析十分必要。油田集输系统的能耗分析大多采用以热力学第一定律为基础的能量守恒模型,却忽略了在能量转换和传递过程中高品位能转变为低品位能是导致原油生产设备能量利用率低的重要原因。从能量利用的角度将油田集输系统分为热能利用系统和用电系统,并对每个系统中关键的单体设备进行[火用]分析,探究能质利用情况。总结每个系统内关键设备能量利用效率低的原因及其解决方法,发现热能利用系统能质蜕变程度较大,[火用]效率较低。为实现节能降耗,降低CO排放,提出了多能级互补系统[火用]分析模型,并指出[火用]分析与经济学相结合是分析用能系统未来的发展趋势。

基于碰撞感应激发产生的量子相干效应研究

近年来，量子相干在诸如高灵敏高精度激光光谱和新型量子频标、分子运动和物理化学反应的操控、原子分子激发态结构信息、量子态绝热布居转移、量子计算和量子信息处理等方面具有广泛的应用而受到人们的关注。基于量子干涉效应而产生的量子相干可分为频域和时域内的两种：频域内的量子相干来源于两个或多个同时的不同跃迁路径间的干涉，时域内的量子相干来源于两个或多个具有一定延时的同一跃迁路径间的干涉。本报告对以往较少涉及的原子及原子——分子混合体系中基于非相干碰撞而产生的频域和时域内多能级系统量子相干效应进行研究，并着重探索量子相干产生的条件及其对外界条件的依赖关系等。

由相干制备原子系统构成的理想光学介质

电磁感应透明(electromagnetically induced transparency,EIT)发生时所伴随的效应(如可控的线性吸收和色散,可控的非线性增强)是理想光学介质所必需的重要特性。通过理解这种相干制备的多能级原子系统的线性和非线性特征,人们能够更好地设计和利用这种新颖的光学介质,并将其应用到光通信和量子信息处理中。文章简单介绍了与EIT有关的原子介质的基本(线性和非线性)光学特性,并简单评价了几个令人感兴趣的应用。