构建一类Landau-Zener型模型实现布居数转移

提出了一类两分量外场驱动量子系统的Landau-Zener型模型。在SU(2)李代数的数学框架下,通过正则变换方法对支配系统演化的含时薛定谔方程进行解析求解,表明无论是理想演化、基于实际演化的脉冲截断还是系统与环境耦合导致的退相干,系统的非绝热动力学都能实现快速且高保真度的量子态相干布居数转移。同时研究了系统的绝热演化过程,结果表明其对调控参数在边界处的取值具有敏感性,会出现量子态跃迁和回到初始量子态这两种截然不同的绝热动力学行为。

存在内禀退相干时SU(1,1)光场中原子的布居数反转

通过求解系统的Milburn方程,研究了两能级原子与双模SU(1,1)相干态光场相互作用系统中原子的布居数反转,分析了内禀退相干、双模光子数差和平均光子数对原子布居数反转的影响．结果表明,双模光子数差不为零时,原子布居数反转具有明显的崩塌和回复现象;当平均光子数减小时,崩塌和回复现象将逐渐消失;存在内禀退相干时,仍存在崩塌和回复现象,但随着时间的演化,Rabi振荡的包络值将衰减到零．

基于拉曼耦合Jaynes-Cumming-Paul模型的原子布居数反转动力学演化

本文主要研究了拉曼耦合Jaynes-Cumming-Paul模型中原子布居数反转的动力学演化.讨论在不同初始状态时,在相互作用过程中原子布居数反转的演化情况.结果表明,无论原子处于相干还是非相干叠加态,只要当输入光场为Fock态时,反转现象明显;当输入光场为相干态时,反转现象存在但不明显;当输入光场为压缩真空态和热态时,几乎无反转现象.

存在内禀退相干时薛定谔猫态光场中原子的布居数反转

通过求解系统的Milburn方程,研究了二能级原子与薛定谔猫态光场相互作用系统中原子的布居数反转.分析了内禀退相干、光场强度、相干态间的相位角对原子布居数反转的影响.结果表明,当存在内禀退相干时,原子布居数反转随着时间的演化,逐渐衰减为零.光场强度不变时,随着内禀退相干因子的减小,原子布居数反转衰减加剧,其中奇相干态光场中原子布居数反转的衰减速度较快;偶相干态光场中原子布居数反转的衰减速度较慢;Yurke-Stoler相干态光场中原子布居数反转的变化情形介于其中.内禀退相干因子不变时,随着光场强度的增加,出现崩塌-恢复现象,并且Rabi振荡的包络值很快衰减为零.

存在内禀退相干时二项式光场中原子的布居数反转

在Milburn内禀退相干模型下,研究了二项式光场与二能级原子相互作用系统中原子的布居数反转,分析了内禀退相干,二项式光场系数和场的最大光子数对原子布居数反转的影响。结果表明,存在内禀退相干时,原子布居数反转出现明显的崩塌-回复现象,随着时间的演化,Rabi振荡的包络值将很快的崩塌到零,并且随着内禀退相干因子的减小,衰减加剧;当内禀退相干因子不变时,二项式光场从相干态过渡到中间态,以及由中间态到数态过程中,原子布居数反转出现明显的崩塌-回复现象,而且Rabi振荡的频率会明显加快;当二项式光场的最大光子数增大时,原子布居差的崩塌-回复现象就会逐渐消失。

与双光子场作用的三能级原子中粒子布居数的崩塌与回复

利用非相对论性量子电动力学理论,研究了与双光子场作用的级联三能级原子的粒子布居数的时间演化规律,证明了粒子布居数呈现出周期性崩塌与回复效应,解释了在不同条件下系统表现出不同的崩塌与回复性质的原因,指出了中间能级的作用。

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。

强磁场下极化铯原子基态不同Zeeman子能级上布居数的碰撞转移

报道了使用一台激光器作泵浦光另一台激光器作探测光研究在强磁场下（１．５Ｔ）极化的铯原子基态不同Ｚｅｅｍａｎ子能级上的稳态布居的实验结果。实验结果表明：在低缓冲气压下，极化铯原子间的自旋交换碰撞导致了基态铯原子不同的Ｚｅｅｍａｎ子能级的布居转移。不同子...

两模微波激射器中三能级原子布居数随时间的演化

在相互作用绘景中 ,得到了两模微波激射器的腔模与注入其内的Λ型三能级原子构成的相互作用系统的演化算符的矩阵表示 ,以及该系统的态函数随时间的演化关系 ,在此基础上导出了原子布居数随时间的演化关系 ,由此可进一步研究布居数的振荡、反转和捕获等问题。

激光诱导原子布居数转移的探讨

在介绍非相干布居数转移和相干布居数转移技术及相关理论分析的基础上,研究了绝热快速通道(ARP)技术控制基态原子的相干性及其布居数在不同能态间的转移,并运用密度矩阵方程与麦克斯韦方程联合的自洽方程数值解,获得了实现原子布居数在不同能态间完全转移的条件,只要选择好两脉冲的输入次序和延迟时间,就可以很好地控制粒子数,以达到我们所需的各种结果.

粉末样品中自旋3/2核体系中心跃迁的布居数反转

在有限脉冲宽度条件下,本文利用矢量模型与计算机模拟设计了一个组合180°脉冲:45°_x112.5°_y45°_x,可以均匀地将自旋I=3/2核体系中心跃迁的布居数反转。并且用数值计算方法对该组合180°脉冲的布居数反转效果进行了分析。实验上用Na_2SO_4粉末样品进行了验证。

混态J—C模型中原子能级布居数反转的演化

通常人们研究辐射场与一个二能级原子的相互作用时,一般都假定初始时原子处于基态或激发态。在存在热扰动的腔内原子系统,一般很难达到这种纯态模型。本文假定初始时原子处于一种统计混合态,在原子能级的初始统计混合布居几率中引入反映二能级系统态的特征量—赝自旋算符S,在原子处于各种统计混合初态下,借助于数值计算,研究了热腔原子系统能级布居数反转的时间演化规律。 这里仍假定初始激发场态为Glauber相干态,按照通常的方法可计算出在共振条件下任意时刻系统的态矢为:

两模微腔中四能级原子粒子布居数随时间的演化

在相互作用绘景中利用微扰法求解了两模微腔的腔模与注入其内的四能级原子40Ca构成的相互作用系统的态函数随时间的演化关系,在此基础上导出了原子的约化密度算符及其粒子布居数随时间的演化关系,由此可进一步研究四能级原子在腔场中的动力学行为.

用浓度调制光谱法测量水汽辉光放电中OH和H2O的布居数变化

本文使用波长为2.8μm的分布式反馈激光器来测量水汽辉光放电产生的物种.使用浓度调制光谱仅观察到OH自由基和瞬态H2O分子的吸收光谱.吸收峰的强度和方向随解调相位而变化,但是H2O的一个吸收峰的方向始终与其它峰相反.OH和H2O的不同光谱取向反映了能级中粒子数量的增加或减少.如果在放电过程中可以检测到更多的瞬态物种,则可以更好地研究H2O的激发、电离和分解动力学.研究表明,浓度调制光谱的解调相位关系可以用来研究分子能级的布居数变化.

非线性囚禁离子模型中布居数反转演化

运用全量子理论的方法,研究了在驻波激光场中单个囚禁离子布居数反转的动力学特性,分别讨论非线性参数η和驻波场的相位φ对离子布居数反转崩塌-复原现象的影响。结果表明,随着η的增大,离子的布居数反转崩塌-复原的周期变短,振荡频率变大。但当η超过某一临界值时,离子布居数反转崩塌-复原的轮廓变得不明显。另外,驻波激光场的相位也对囚禁离子布居数反转的动力学特性有明显的影响,随着φ的增大,离子的布居数反转崩塌-复原的周期变大,振荡频率变大。

激光等离子体电离度和布居数诊断

利用金激光等离子体的M带发射谱相对强度进行金等离子体的电离状态诊断。从2000年以来，已经完成了诊断方法建模，原子物理过程参数计算等工作，同时，建立了时间分辨光谱测量系统并进行了实验测量，获得了金腔腔内等离子体的M带细致结构辐射谱。本文对这方面的工作进展情况进行了简要总结。

类克尔介质中原子布居数的演化和偶极压缩效应

研究了一个两能级原子处于充满了类克尔（Ｋｅｒｒ）介质的高Ｑ腔里与单模辐射场多光子相互作用的系统中，原子能级布居数的时间演化特性以及原子的偶极压缩效应。着重讨论了类克尔介质与单模辐射场作用的耦合强度χ和失谐量Δ对原子系统行为的影响。

团簇MnPS_(3)电子性质分析

为探究团簇MnPS_(3)的电子性质,设计出团簇MnPS_(3)模型,运用密度泛函理论,在B3LYP/def2-tzvp水平下对其进行优化处理,最终得到9种优化构型;利用原子电荷量、布居数以及电子自旋密度对团簇MnPS_(3)的电子性质进行综合分析。实验结果表明,由团簇MnPS_(3)布居数可知,电子主要由Mn原子的3d轨道、P原子的3s和3p轨道以及S原子的3s轨道流向剩余轨道;由团簇各原子的电荷量可知,Mn和P是电子的主要提供者,且Mn的失电子能力强于P,S则是电子的主要接受者;由团簇MnPS_(3)电子自旋密度可知,若原子间电子均匀分布以及原子间存在更多自旋向下的电子,则可能使团簇MnPS_(3)具有更良好的稳定性。

两能级系统中高保真度布居数反转

两能级量子系统中布居数反转的研究是量子调控中的前沿课题之一,在原子、分子物理以及量子信息等领域有着至关重要的意义.本文运用复合绝热通道技术,研究了正余弦函数形式外场驱动的两能级量子系统在有限时间内的跃迁问题,实现了有限时间内该系统的高保真度布居数反转.讨论了外场耦合强度、失谐强度等参数对跃迁概率的影响,发现只要选择合适的控制相位,在很大的参数范围内能够抑制跃迁概率的振荡,保真度能达到1,系统误差小于10?4,从而实现高效、快速、稳定,具有很好的参数鲁棒性的布居数完全反转.接着运用经典哈密顿量分析和验证了该方法的有效性和可行性.该技术适用于任何两能级系统,也能推广到多能级系统中,在量子信息、量子光学以及冷原子系统等领域有着广泛的应用.

飞秒激光参数对三态梯度型分子态布居数的影响

利用含时波包法研究并且首次量化了强飞秒泵浦-探测激光场中泵浦场强、泵浦波长和脉宽对三态梯度型K2分子态布居数的影响。泵浦场强、泵浦波长和脉宽影响Rabi振荡,而Rabi振荡的变化又导致了基态和激发态布居数周期性变化。量化这3个激光场参数对激发态布居数的影响验证了此周期性变化规律,表明变化频率随着泵浦场强和脉宽的增大而变化。研究表明调节激光场参数可实现对态布居数的选择性分布,可以为实验上实现分子的光控制提供重要参考。