1 北京交通大学海滨学院, 河北 黄骅 061199
2 西南科技大学理学院, 四川 绵阳 621010
在非旋波近似下,对二项式态光场与V型三能级原子相互作用 系统的布居几率和量子纠缠进行了精确求解。研究了二项式态光场参数η对原子布居几率和量 子纠缠的影响,并讨论了初始时刻原子能级的叠加对量子纠缠的影响。结果表明:随着η的增大,原 子布居几率塌缩回复的周期逐渐增大,当η较大时,布居几率塌缩区与回复区出现了混沌现象。 此外,随着η的增大,量子纠缠演化的周期性逐渐消失,当原子初始时刻处于激发态时,纠缠初 始阶段数值及演化平均值均逐渐增大;而当原子初始时刻处于叠加态时,初始阶段纠缠的数值会逐渐降低。 原子布居几率以及光场与原子之间的纠缠演化曲线在非旋波近似下均呈现小锯齿状振荡。
量子光学 原子布居几率 量子纠缠 非旋波近似 三能级原子 quantum optics atomic population probability quantum entanglement non-rotating wave approximation three-level atom
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在非旋波近似下,精确求解了级联型三能级原子与单模二项式态光场作用量子系统的 能谱和二阶相干度。利用保真度对能级的交叉问题进行了讨论,研究了二项式态光场参数η及原子初始能级的叠加对光 场二阶相干度的影响。结果表明:随着光场参数η的增大,聚束效应持续时间逐渐减小;由于原子能级的叠加导致光场反 聚束效应持续时间减少,无论初始时刻原子是否处于叠加态,当η的数值较大时,光场都将完全呈现反聚束效应;此外,由 于非旋波项产生的虚光子效应,二阶相干度演化曲线出现小锯齿状振荡。
量子光学 能谱 保真度 反聚束效应 非旋波近似 quantum optics energy spectrum fidelity antibunching effect non-rotating wave approximation
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在非旋波近似下,研究了频率随时间变化的相干态光场与二能级原子的相互作用,讨论了光场频率随时间作正弦和方波变化时,原子布居数反转随时间的演化特性。数值计算结果表明,当光场频率不随时间变化时,原子布居数反转的周期随着平均光子数的增大而增大;当光场频率随时间作正弦变化时,原子布居数反转塌缩回复的周期和振幅受到了很大影响,光场频率对演化曲线的振荡频率起到了调制作用;当光场频率随时间作方波变化时,原子布居数反转塌缩回复的周期发生了改变,而且出现了新的塌缩回复现象。
量子光学 二能级原子 非旋波近似 原子布居数反转
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在非旋波近似下,对双模相干态光场与Λ 型三能级原子相互作用系统的量子纠缠进行了精确求解,讨论了平均光子数及失谐量对量子 纠缠演化的影响。数值计算结果表明:量子纠缠的周期随平均光子数的增大而增大;量子纠缠最大值 随失谐的增大逐渐降低,且达到最大值所需时间逐渐增加;当失谐较大时,量子纠缠在较短时间内具 有较好的周期性;随着平均光子数及失谐的增大,虚光子效应使量子纠缠演化曲线小锯齿状的振荡逐渐增强。
量子光学 量子纠缠 相干态正交化展开 三能级原子 非旋波近似 quantum optics quantum entanglement coherent-state orthogonalization expansion three-level atom without rotating wave approximation
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在非旋波近似下, 对Tavis-Cummings模型的能谱和量子纠缠进行了精确求解; 将该非旋波近似下的能谱精确解与旋波近似下的结果进行了比较。讨论了初始时刻原子状态参数θ, 以及光场与原子间的耦合强度对量子纠缠的影响。结果表明, 当耦合强度较小时, 旋波近似下的能谱与精确解相符; 当耦合强度较大时, 二者存在明显差异。随着θ的增大, 纠缠度逐渐增加; 随着耦合强度的增大, 两原子间出现纠缠突然死亡的现象, 且首次出现纠缠突然死亡的时间变短, 纠缠死亡持续时间逐渐增加。
量子光学 Tavis-Cummings模型 非旋波近似 能谱 量子纠缠 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 092701
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在非旋波近似下，对二项式光场与Λ型三能级原子相互作用的量子特性进行了精确求解。讨论了二项式光场系数以及初始时刻原子能级的叠加对二阶相干度和光场压缩特性的影响。数值计算的结果表明，随着光场系数的增大，反聚束效应持续时间逐渐增大，初始时刻原子能级的叠加导致光场聚束效应持续时间增大。无论初始时刻原子能级是否叠加，随着光场系数的增大，光场压缩效应持续时间均先增大后减小。由于非旋波项产生的虚光子效应，二阶相干度和光场压缩效应演化曲线出现小锯齿状振荡。
量子光学 Λ型三能级原子 非旋波近似 二阶相干度 光场压缩效应
利用相干态正交化展开法研究非旋波近似下Tavis-Cummings模型的定态能谱,以及模型中原子初态和耦合强度对系统纠缠度的影响.结果表明:系统的基态是非简并的,对应于两原子处于交换对称态.当两原子的初态处于交换反对称状态时,两原子间的纠缠能一直处于最大纠缠;在非旋波项的作用下,两原子初态处于非纠缠态时也能够产生周期性的纠缠.腔场与原子间的耦合强度对系统的演化有着重要作用.
量子纠缠 非旋波近似 T-C模型 相干态正交化展开 耦合强度 Quantum entanglement Without rotating wave approximation T-C model Coherent states orthogonal expansion Coupling strength
1 北京交通大学海滨学院, 河北, 黄骅 061199
2 西南科技大学理学院, 四川，绵阳 621010
在非旋波近似下对双光子Jaynes-Cummings（J-C）模型与单模相干态光场相互作用的量子特性进行了精确求解。对双光子J-C 模型与单光子J-C 模型量子纠缠和原子布居数反转的演化特点进行了对比，讨论了平均光子数、光场与原子之间的耦合强度以及失谐对量子纠缠以及原子布居数反转的影响，数值计算的结果表明，随着光场与原子之间耦合强度的增大，量子纠缠的周期性逐渐消失，随着平均光子数的增加，纠缠达到较稳定的最大值所需时间逐渐增大。无论耦合强度、平均光子数还是失谐的增大，由非旋波项产生的虚光子效应逐渐增强，量子纠缠演化曲线和原子布居数反转的塌缩区出现小锯齿状振荡。
量子光学 双光子Jaynes-Cummings模型 非旋波近似 量子纠缠 原子布居数反转
1 内蒙古师范大学物理与电子信息学院, 内蒙古 呼和浩特 010022
2 内蒙古师范大学图书馆, 内蒙古 呼和浩特 010022
在非旋波近似下,通过采用相干态正交展开的方法,在非旋波近似下对薛定谔猫态光场与V型三能级原子 相互作用系统的量子特性进行了研究。精确求解了V型三能级的能谱,并判断了系统的保真度。 演化问题的结果表明:当原子初态处于基态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相 干态的二阶相干度的振幅减小,且表现出聚束效应与反聚束效应的临界状态。当原子初态处于叠加 态时,随着初始光场强度的增大,奇相干态和偶相干态的二阶相干度的振幅减小,且表现出聚束 效应。当系统耦合系数减小,光场二阶相干度的振荡幅度减小,光场呈现反聚束效应。
量子光学 薛定谔猫态 反聚束效应 保真度 非旋波近似 quantum optics Schr?dinger cat state antibunching effect fidelity without rotating wave approximation
吉首大学物理与机电工程学院, 湖南 吉首 416000
理论分析了单电子自旋与碳纳米管机械谐振器之间的耦合对系统动力学行为的影响。用一个主方程, 通过半经典的方法具体研究了系统在有量子位-谐振器耦合和没有耦合时平均声子占有数随频率失谐的变化情况、 在不同耦合强度时对比了系统在旋波近似和非旋波近似下平均声子占有数随频率失谐的变化情况。 在有耦合的情况下,平均声子占有数在共振时,产生了一个分裂,而且在分裂峰值的附近出现了双稳态。 通过对碳纳米管谐振器平均声子占有数的分析发现,旋波近似和非旋波近似在耦合强度较弱的情况下能 够很好地吻合。当系统进入超强耦合时,旋波近似不再有效,此时非旋波项变得不可忽略。
量子光学 平均声子占有数 旋波近似 非旋波近似 quantum optics average phonon possession number rotating-wave approximation non-rotating-wave approximation
