相互作用原子BEC诱导的双模光场压缩特性
两纠缠原子与相干态光场相互作用过程中光场的动力学特性
原子 在一定 的纠 缠度 下 ， 生 理想 的压缩 光 更具 产 有 实际 意义Ｄ ｌ 。本 文 同时 研 究 了处 于 纠 缠 态 ￣ｚ ］
的二能级 原子 与相 干态 光 场 相互 作 用过 程 中 ， 光 场压 缩 随两原子 纠缠度及 时 间的变化关 系 。
ｉｇ，Ｈｅｅ ｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｈ ｅｅ ３ ０ ９，Ｃｈｎ ） ｎ ｆｉ Ｕｎｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｆｉ２ ０ ０ ｉａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｙ ａ ｃ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｏ ｉ ｈ ｑ ｅ ｚｎ ｆ ｔ ｎ ａ ｇ ｅ ｔ ｍ ｓ ｉ ｔ ｒ ｃ ｉ ｇ ｗｉ ｉ ｈ ｓｒ ｃ ： ｅ ｄ ｎ ｍｉ ａ ｒ ｐ ｒ ｉ ｆ ｌ ｔ ｓ ｕ ｅ ｉ ｇ ｏ ｗｏ ｅ ｔ ｎ ｌ ｄ ａ ｏ ｎ ｅ ａ ｔｎ ｔ ｌ ｔ ｅ ｇ ｈ ｇ ｓ ｕ ｅ ｉ ｇ ｉ ｈ ｙ ｔ ｍ ｆｃ ｈ ｒ ｎ ｔ ｔ ｒ ｔ ｄ ｅ ｙ ｍ ｅ ｎ ｆｔ ｅ ｑ ａ ｔ ｍ ｈ ｏ ｙ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ — ｑ ｅ ｚｎ ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｏ ｏ ｅ ｅ ｔｓ ａ ｅ ａ ｅ ｓ ｕ ｉ ｄ ｂ ａ ｓ ｏ ｈ ｕ ｎ ｕ ｔ ｅ ｒ ． ｎ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｉ ｎ
第３ 卷 第 １ １ １期
２０ ０ ８年 １ １月
合肥 工 业 大 学 学报 （ 自然科 学版）
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＦ ＥＩＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ ． １ Ｎｏ １ １３ ． １
ＮＯ ． ２ ０ Ｖ ０８
两 纠缠 原子 与 相 干态 光场 相互 作 用过 程 中光 场 的动力 学特性
ｄｃ ｔ ｈ ｔｔ ｅｓ ｕ ｅ ｉｇ ｏ ｈ ｐ ｉａ ｉｌ ｅ ｅ ｄ ｎ ｔ ｅｄ ｇ ｅ ｆ ｎ ａ ｇ ｅ ｎ ｆｔ ｅ ｔ ａ ｔ ｉａｅｔ ａ ｈ ｑ ｅ ｚｎ ｆｔ ｅｏ ｔｃ ｌ ｅｄ ｄ ｐ ｎ ｓｏ ｈ ｅ ｒ ｅｏ ｔ ｎ ｌｍｅ ｔ ｆ ｅ ｏ ｗｏ ｉ ｎ ｉ ｌ — ｄ ｃ ａ ｏ ｓ ｎ ｌｓ ｎ ｅ ｓ ｐ ｉａ ｉｌ ｔ ｅｏ ｔ ａ ｉｌ ａ ｅｓ ｕ ｅ ｅ ｎ ｉ ｌ ｎ ａ ｙ ｅ ｔｎ ｌｄ ｓａ ｅｏ ｍ ．Ｉ ｅ ｓｉ ｔｎ ｅ ｏ ｔｃ ｌｆ ｄ，ｈ ｐ ｉ ｌｆ ｄ ｃ ｎ ｂ ｑ ｅ ｚ ｄ ｅ ｔ ｅｙ ｉ ｎ ｎ ａ ｇ ｅ ｔ ｔ ｆ ｅ ｃ ｅ ｒ
自发参量下转换与双模压缩真空态-概述说明以及解释
自发参量下转换与双模压缩真空态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在量子光学领域，自发参量下转换和双模压缩是两个重要的研究课题，它们在光子的生成和控制过程中发挥着关键作用。
本文将结合这两个主题，探讨它们在真空态中的应用和意义。
首先，我们将介绍自发参量下转换的基本原理和特点，以及其在量子信息领域中的应用。
接着，我们将探讨双模压缩的概念和实验方法，以及在量子通信和量子计算中的潜在应用。
最后，我们将研究真空态的特性和量子行为，探讨其在量子信息科学中的重要性。
通过对这三个主题的深入探讨，我们希望能够加深对量子光学中自发参量下转换和双模压缩的理解，并为未来的量子技术发展提供一定的启示和指导。
文章结构部分内容如下：1.2 文章结构本文将分为三个部分来阐述自发参量下转换与双模压缩真空态的相关内容。
首先将在第二部分中介绍自发参量下转换的基本概念和原理，包括其在量子物理中的应用及最新研究进展。
接着，第二部分将详细探讨双模压缩的理论基础和实验现象，以及其与自发参量下转换的联系和区别。
最后，在第二部分中将介绍真空态的概念和性质，以及其在量子信息领域中的重要作用。
通过对这三个主要内容的详细讨论，本文旨在帮助读者更全面地了解自发参量下转换与双模压缩真空态的研究现状和未来发展方向。
1.3 目的目的部分的内容应该清晰地表达本文的研究目标和意义。
在这篇文章中，我们的目的是探讨自发参量下转换与双模压缩真空态之间的关系，从而深入研究这两个物理现象在量子力学中的应用和影响。
通过对这些现象的探讨，我们可以更深入地理解量子系统的行为，并为未来的研究和应用工作提供理论基础和启示。
同时，本文也旨在为读者提供对于这些复杂现象的简明解释，以便让更多人了解并深入研究这一领域的知识。
通过本文的阐述，我们希望能够推动量子物理学领域的发展，促进其在科学研究和技术应用中的进一步应用。
2.正文2.1 自发参量下转换自发参量下转换是一种常见的光学效应，它描述了光子在非线性介质中相互转换的现象。
原子BEC与二项式光场系统的压缩性质
原子BEC与二项式光场系统的压缩性质李明;骆毅;唐涛;剑锋;陈翠玲【摘要】The Hamiltonian operator of a system of two-level atomic Bose-Einstein condensate interacting with binomial states field is improved in terms of the lattice-liquid model. The squeezing properties of atom laser from the system are studied. The results show that atom laser can be squeezed periodically and has quantum Rabi oscillation. The quantum Rabi frequency and the maximum depth of squeezing of atom laser depend heavily on the interaction intensity between light field and atoms.%利用格子液体方法改进了二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚与二项式光场相互作用系统的哈密顿量，并且对系统中原子激光的压缩性质进行了研究。
结果表明，原子激光具有量子Rabi振荡现象，且被周期性压缩，其量子Rabi振荡频率和最大压缩深度主要依赖于光场和原子间的相互作用强度。
【期刊名称】《电子科技大学学报》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P77-79)【关键词】二项式态;玻色-爱因斯坦凝聚;原子激光的压缩;二能级原子【作者】李明;骆毅;唐涛;剑锋;陈翠玲【作者单位】桂林理工大学理学院广西桂林 541004;桂林理工大学理学院广西桂林 541004;桂林理工大学理学院广西桂林 541004;桂林理工大学理学院广西桂林541004;广西师范大学数学与统计学院广西桂林 541004【正文语种】中文【中图分类】O431Abstract The Hamiltonian operator of a system of two-level atomic Bose-Einstein condensate interacting with binomial states field is improved in terms of the lattice-liquid model. The squeezing properties of atom laser from the system are studied. The results show that atom laser can be squeezed periodically and has quantum Rabi oscillation. The quantum Rabi frequency and the maximum depth of squeezing of atom laser depend heavily on the interaction intensity between light field and atoms.Key words binomial state; Bose-Einstein condensate; squeezing of atom laser; two-level atoms自美国物理学家发现玻色-爱因斯坦凝聚[1-3]( Bose-Einstein condensate，BEC)现象以来，研究者在原子BEC体与光场的相互作用方面获得了大量的研究成果[4-15]。
纠缠态原子与双模压缩态光场相互作用中的纠缠特性
纠缠态原子与双模压缩态光场相互作用中的纠缠特性
张晋华;孙宇晶;袁兵
【期刊名称】《河北师范大学学报：自然科学版》
【年(卷),期】2007(31)1
【摘要】对于处于纠缠态的2个原子与双模压缩光场的相互作用,研究了原子与光场之间以及双模光场中2模之间的纠缠性质.令2个原子中的一个留在腔外,另一个进入腔中与光场发生相互作用,发现一般情况下纠缠度随时间周期性地变化,并且周期不受腔外原子的旋转角度以及纠缠态中相位差的影响;但当光场态中的压缩参量与腔外原子的旋转角度满足一定关系时,原子与光场会一直处于解纠缠状态.
【总页数】5页(P39-42)
【关键词】量子光学;纠缠态;量子约化熵;量子相对熵;相位
【作者】张晋华;孙宇晶;袁兵
【作者单位】天津大学理学院
【正文语种】中文
【中图分类】O431.1
【相关文献】
1.Bell态原子与双模纠缠相干光场相互作用的纠缠特性 [J], 邹艳;李永平
2.双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的光场压缩效应 [J], 林继成;郑小虎;曹卓良
3.Schrodinger猫态光场与纠缠态原子相互作用体系的纠缠特性 [J], 刘堂昆
4.双模纠缠相干光场与Bell态原子相互作用系统的原子偶极压缩效应 [J], 林继成;郑小虎;曹卓良
5.Bell态原子与双模奇偶纠缠相干光场相互作用的纠缠特性 [J], 邹艳
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双原子系统中原子非经典特性与光场非经典特性的关联
理论双原子系统中原子非经典特性与光场非经典特性的关联郭 红 李高翔 彭金生(华中师范大学物理系,武汉430079) 摘要 本文研究了双原子与双模光场相互作用系统中,双原子偶极压缩与双模光场二阶压缩间的对称关系,揭示了原子间关联和光场模间关联的转换特性,并探讨了失谐量,耦和常数对原子非经典特性与光场非经典特性间关联的影响。
关键词 双模光场;原子偶极压缩;光场二阶压缩The Relation between Atomic Non-Classical Characters and Field Non-Clas-sical Characters in Two Atoms SystemGuo Hong Li Gao xiang Peng Jinsheng(D epar tment o f Physics,Huazhong No rma l U niv ersity,Wuhan430079)Abstract In t his paper,w hen tw o at oms co uple with t wo-mo de ra diat ion the sy mmetr ic relatio n be-tw een atomic dipole sqeezing and second-or der squeezing in the radiation field is studied,tr ansfo rm cha r-acter betw een ato mic cor relatio n and field cor relation is ex posed,the influence of the nonreso na nt int er-actio n and inequalit y of the co upling constand on the relatio n betw een ato mic no n-cla ssical char acter andfield no n-classical char acter s is discussed.Key words t wo-mo de field;ato mic dipole squeezing;seco nd-o rder squeezing1 引言 由于压缩光在通信和弱信号探测等方面具有重要的应用前景[1],20多年来人们对压缩光进行了深入而广泛的研究[2,3],1981年,Walls等将压缩态的概念推广到原子系统,提出了原子偶极压缩的概念[4]。
非简并四波混频体系中双模光场的压缩性质
偶极禁戒 Ｉ ） Ｉ ）由频率为 的经典泵浦光通 Ｈ 口 ｃ 过双光 子 过 程 来 实 现 ， 与 原 子 的本 征 跃 迁 频 率 ０ 和 如相 差 很 大 ， ９ 以至 于 可 以 忽 略泵 浦 光 与 ｌ 口 一 Ｉ ） ｌ ）÷ ） ） 及 ＋ Ｉ 问的耦合． １ ６ ６ ｃ 图 中的失谐量 △、 △分别 表示 为 △ ＝ （ ６一 ）一 Ａ ＝ 一 ， ０ｃ ９ △、 ２ １ 得 多 ， 光通 讯 是 非 常不 利 的． 对 因此 如何 制 备 光 场 并且定义 ， 分别为 Ｉ ） Ｉ ） Ｉ ） ｌ ） 口 Ｈ ｂ 、 ｂ 一 的 ｃ 的压 缩态来 降低 量子 涨落 就显得 尤 为重要 ． 由于 光 衰减系数 ， 为原子从 Ｉ ＞ ＋ ｃ 的双光子衰减速 ＋Ｊ） ｏ 场 的压 缩依 靠 光 场 的相 位 ， 用 参量 放 大 、 波混 率 ， 且 利 多 ＝ １ ， 布 居 衰 减 系 数 ／ ＝ 频等相 位 敏 感 的非 线 性 过 程 很 容 易 制 备 压 缩 态 ． Ｓｕｈ ｒ ｌｓｅ 小组 采用 非简并 的 四波混 频第 一 个 在 实验 上 制备 出 了光 场 的压 缩 态 ． 后 ， 他 的小 组用 非 之 其 Ｉ １．．．．． Ｉ．．．．一 ．．． ．． ．．． ．． 。．． ． 线 性介 质采用 不 同的 方 法也 成 功 地 制 备 出 了压 缩 态． 同时 ， 于压缩 态 的理论研 究发 展也 迅 速 ， 如 关 例 ｔ Ｊ ｛ ｝ Ｓ ｒｅ ｔＨｏｍ和 Ｚ ｂ ｉ 用 量子 的理论 来 描叙单 光 ａｇｎ 、 ｌ ｕ ａｒ ｙ Ｉ
文献［ ４ 对多波混频理论进行 了广泛的研 １～ ］ 究 ， 们的工 作主要 研究 了稳 态情 况下 辐 射场 的压 他
图 １ 理论模 型示 意图
双模光场与三能级原子的相互作用哈密顿量
双模光场与三能级原子的相互作用哈密顿量概述1. 光场与原子的相互作用是量子光学和原子物理中的重要研究领域。
双模光场是一种特殊的光场，其光子分布可以描述为两个不同的模式之间的转换。
而三能级原子是一种具有三个能级的原子系统，其能级结构的复杂性使得与光场的相互作用具有一定的特殊性。
本文将着重讨论双模光场与三能级原子的相互作用哈密顿量的推导和性质分析。
双模光场的描述2. 根据量子光学理论，双模光场可以由两个模式下的产生和湮灭算符$a_1, a_2, a_1^{\dagger}, a_2^{\dagger}$来描述。
在相干态的定义下，双模光场的描述可以通过其密度矩阵$\hat{\rho}$和期望值$\langle \hat{A} \rangle$来进行。
3. 双模光场与三能级原子的相互作用可以通过相互作用哈密顿量进行描述，该哈密顿量可以表示为$H_{int} = -\vec{d} \cdot \vec{E}$，其中$\vec{d}$为偶极子算符，$\vec{E}$为电场。
在考虑双模光场的情况下，我们可以将相互作用哈密顿量表示为$H_{int} = \sum_{i=1,2} g_i (a_i e^{-i\omega_i t} + a_i^{\dagger} e^{i\omega_i t})\vec{d}\cdot \vec{E}_i$，其中$g_i$为相互作用强度，$\omega_i$为频率，$\vec{E}_i$为电场。
三能级原子的描述4. 三能级原子由三个能级组成，分别为基态$|1\rangle$，第一激发态$|2\rangle$和上带态$|3\rangle$。
在外场作用下，原子之间可以发生跃迁，这些跃迁可以由跃迁矩阵元$V_{ij}$来描述。
在光学腔中，原子的跃迁可以受到光场的影响，从而导致原子的能级结构发生变化。
相互作用哈密顿量的推导5. 要描述双模光场与三能级原子的相互作用，我们需要推导相互作用哈密顿量。
原子分子光学
1原子分子光学——基本概念、原理及其最新进展2内容一、引言二、原子的激光冷却三、原子囚禁六、分子光学的探索四、原子BEC五、应用原子光学3一、引言学习过的光学课：普通物理（光学部分）、非线性光学、量子光学、信息光学……光具有波粒二相性：粒子性和波动性光束传播的三大定律：直线传播定律、反射定律和折射定律光的衍射和干涉现象光在晶体中的传播，光与物质的相互作用激光具有：单色性、方向性和相干性光学相干性，相干态……光子光学：一门研究光的物理本性、光的传播规律和光和物质相互作用及其应用的传统学科。
45所谓“原子光学”, 类似于光子光学，电子光学, 中子光学和离子光学等的定义。
“原子光学”是研究中性原子与电场、磁场和光场等物质相互作用及其冷却、囚禁、操控与应用的一门新兴学科。
杨氏双缝干涉条纹冷原子物质波干涉条纹7（2）在光子光学中, 采用光学反射镜即可实现光的反射, 采用光纤或中空光纤即可实现光的波导。
由于原子与介质表面相互作用时存在着范德瓦尔斯吸引势, 无法直接采用光学反射镜来有效反射原子束, 也无法直接利用中空光纤来有效导引原子,而必须采用具有蓝失谐消逝波光场的光学棱镜或平面镜来有效反射原子束, 或采用具有蓝失谐消逝波光场的中空光纤来有效导引原子。
为了有效地操纵与控制中性原子的运动,必须首先对热原子进行激光冷却,大大降低原子运动的平动动能(即原子温度),使原子运动的动能远低于偶极相互作用势能,并有效增加原子运动的波动性以便研究冷原子的反射、衍射和干涉等波粒二象性。
显然,在光子运动的操纵与控制中,直接采用相应的光学器件即可实现,而无需对光子进行冷却。
这是原子光学与光子光学最显著的不同之处。
8（3）光束在真空中传播时所有光子的运动速度均为3×108m/s ，因而不存在光子运动速度的分布。
原子束中原子通常其纵向平均速度约为5 m/s ~ 500 m/s ，甚至更低（如原子激光束）；而且原子束中每一个原子的运动速度是不相同的，存在着一个纵向速度分布（即纵向温度）；除了上述纵向平均速度及其分布外，原子束还具有横向平均速度及其横向速度分布（即横向温度）。
量子光学 第一部分《原子与光场的相互作用》
（1）
i
(t ) H (t ) t
（2）
方程中的哈密顿量可以表示为
H H 0 H1
（3）
1
原子与光场的相互作用
H 0 和 H 1 分别为没有微扰和相互作用的哈密顿量， 利用它的完备性关系 a a b b 1 ，
我们可以把 H 0 表示为
H 0 =( a a b b ) H 0 ( a a b b )
wyp8514@
原子与光场的相互作用
第一章
两能级原子与光场相互作用的简单求解
原子的结构本身是非常复杂的， 一般是由一系列分立的能级组成， 且大部分能级是简并 的，为了研究原子与光场相互作用，我们将假设原子只有两个非简并的能级，让与光场相互 作用，我们通过不同的方法进行简单求解，得出相关性质与结论。
a b a =(
b b a b a ) E (t )
（5）
这里ab ba e a x b 是电偶极矩阵元， E (t ) 为原子场的，我们假设在电场中线 性偏振沿 x 轴线，我们可以把场表示为
E (t ) = cos vt
（6）
3.半经典方法求解
3.1 概率幅求解
对系统方程化简求解
a (t ) C b
C
（7）
a ab cos vt H ( cos vt b ba
求解将（7）和（8）代入薛定谔方程（2）可得
（8）
C a i a C a i R e i cos(vt)Cb Cb ib Cb i R e
= a a a b b b （4）
我们在利用了 H 0 a a a 和 H 0 b b b 之间的关系，而哈密顿量 H 1 在原子辐射 场中相互作用可以表示为
原子系综双模压缩叠加相干态的制备和性质
（ ． ｏ ｅｅｏ ｈｓ ｓａｄＩｆ ｍ ｔ ｎＳｉ ｃ ， ｎｎＮ ｒ ａ Ｕ ｉｅ ｉ ， ｈ ｎｓａ４ ０８ ，Ｃ ｉａ １ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｙｉ ｎ ｏ ａｉ ｃｅ ｅ Ｈｕａ ｏ ｌ ｎｖｒｔ Ｃ ａｇｈ １０ １ ｈｎ ； ｌ Ｐ ｃ ｎｒ ｏ ｎ ｍ ｓｙ
Ｋｅ ｒ ｓ ａ ｏ ｃ ｎ ｅ ｌ ｓ ｅ ｔｇ ｍｅ ｔ ｔ ｏ ｍｏ ｅ ｓ ｕ ｅ ｅ ｕ ｅｐ ｓ ｄ ｃ ｈ ｒ ｎ ｔｔ ； ｎ ｎ ｃａ ｓｃ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ｔｍｉ ｅ ｓ ｍ ｅ ｎ ｅ ｎ ； ｗ — ｄ ｑ ｅ ｚ ｄ ｓ ｐ ｒ ｏ ｅ ｏ ｅ ｅ ｔ ｓ ｅ ｂ ａ ａ ｏ — ｌ ｓｉａ
典性质， 结果表 明 ， 双模压缩相干叠加态具有更 强的非经 典性质． 关键词 原子系综纠缠 ； 双模 压缩叠 加相干态 ； 非经典性质 ； 压缩效应 ； 亚泊 松分布
０ ３ ． ４ １２２３ （０ ０ ０ － ４ －５ ０ 中图分 类号
原 子 系综 双 模 压 缩 叠 加 相 干 态 的 制 备 和 性 质
杨 雄 ， 郭 裕 邹 红梅 ，
（ ．湖南 师范大学物理与信息科学 学院 ， １ 中国 长沙
摘 要
４０ ８ ；． １０ １２ 长沙理工大学物理与 电子科学学院 ， 国 长沙 ４ ０ １ ） 中 １ １４
提 出了一个在双模腔 中制备 原子系综双模 压缩 叠加 相干态的方案． 此外 ， 还讨论 了所 制备态 的非经
２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｈ ｓ ｓａ ｄ Ｅｅ ｔ ｎｃＳ ｉ ｃ ， ｈ ｎ ｓａ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｏ ｉｎｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙ ｈ ｎ ｓ ａ １ １ ４ Ｃ ｉａ ． ｏ ｅ ｅｏ ｙｉ ｌ ｒ ｉ ｃｅ ｅ Ｃ ａ ｇｈ ｎｖ ｓ ｙ ｆ ｅ ｃ ｌ Ｐ ｃ ｎ ｃｏ ｎ ｅ ｉ Ｓ ｃ ｅ ｈ ｏ ｇ ，Ｃ ａ ｇ ｈ ０ １ ， ｈｎ ） ｏ ４
与二能级原子相互作用的相干态光场的压缩性质
与二能级原子相互作用的相干态光场的压缩性质关于《与二能级原子相互作用的相干态光场的压缩性质》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。
目录中文摘要 (1)前言 (1)1基本理论 (1)1.1历史回顾 (1)1.22能级原子 (2)1.3相干态的理论 (2)1.3.1相干态的定义 (3) 1.3.2相干态的性质 (4)1.4光场的压缩理论 (6)2 基本工作模型（J-C模型） (7)3光场的压缩性质研究 (8)3.1 引言 (8)3.2 J-C模型与光场压缩 (9)3.3数值分析 (10)3.4小结 (14)4 总结 (15)参考文献 (15)英文摘要……………………………………………………………………………………………………16致谢 (16)附录 (17)与2能级原子相互作用的相干态光场的压缩性质 摘要：在量子光学领域中,光场的压缩效应反映了光场的非经典特征,在低噪声光通讯、弱信号探测、高精密测量等方面具有重要的应用前景,是近年来光学领域研究的热点之 1.光场和原子的相互作用是现代量子光学研究的中心内容,通过光场和原子的相互作用产生压缩光1直是量子光学中10分活跃的研究课题。
本文引入相干态光场，阐述了传统光场的压缩理论，利用Jaynes-Cummings(J-C)模型，从光场与原子相互作用的哈密顿量，推出了系统的1般时间演化算符和光场与原子的约化密度矩阵。
研究了原子与光场相互作用的压缩效应，讨论了原子分布角、原子相位角、光场相对相位的初态和平均光子数对光场的压缩效应的影响。
得出了1系列有意义的结论。
关键词：相干态；压缩效应；Jaynes-Cummings模型；平均光子数The Squeezing effect of the Coherent Fieldwith a Two-Level Atom Abstract: In the quantum optics domain, the light Squeezing effect had reflected the light field non- classical properties, in low chirp aspect and so on acousto-optic communication, weak signal survey, high precision measurement has the important application prospect, was 1.th recent years optics domain research hot spot.It is center of the most important contents for the quantum optics to study on the dynamics. The transmitted light field and the atomic mutual function produces the squeezing light always is in the quantum optics the extremely active research topic. This articleintroduces the Coherent States light field, elaborated the traditional squeezing theory of the field, uses Jaynes-Cummings (J-C) the model, With the Hamiltonian of the interaction between the field,the evolution operator and reduced density operators of the field and the atom are derived. The squeezing effect in a system of the atom interacting with field, specifically discussed atomic、atomic phase angle、light field relative phasedistribution angle, and the average light fraction to the light field squeezing effect influence. And obtained a series of significant results.Key word: Coherent States; The squeezing effect; Jaynes-Cummings model; light fraction前言光场的压缩效应越来越引起了人们广泛的注意和重视，压缩光场在弱信号检测以及光通讯方面具有重要的应用前景。
双模压缩真空态光场作用下耦合双原子的Wigner－Yanase偏态信息
双模压缩真空态光场作用下耦合双原子的Wigner－Yanase偏态信息李敏【摘要】The change of the total Wigner⁃Yanase skew information of two coupled two⁃level atoms inter⁃acting with two⁃mode squeezed vacuum state field was investigated. The results showed that when the squeezed factor was smaller, the interaction between atoms and field, thedipole⁃dipole interaction of two at⁃oms determined evolution period of the total Wigner⁃Yanase skew information together; enhancing the dipole⁃dipole interaction of two atoms could resist the loss of the total Wigner⁃Yanase skew information; the squeezed factor of light field played an important role in the loss of the total Wigner⁃Yanase skew information, and when the squeezed factor was bigger, the total Wigner⁃Yanase skew information of atoms would lose completely.%研究了与双模压缩真空态光场作用过程中耦合双原子的Wigner－Yanase偏态信息。
原子与双模纠缠光场相互作用的场熵演化特性的开题报告
原子与双模纠缠光场相互作用的场熵演化特性的开题报告一、研究背景量子信息科学已经成为目前物理学领域的一个重要分支，其中涉及到的核心概念之一就是“量子纠缠”。
量子纠缠现象是指，当两个或多个量子系统处于纠缠态时，它们之间的状态不是分离的，而是紧密相连的。
这种相互联系使得其中一个量子系统的状态发生改变时，另一个量子系统的状态也会相应地改变，即使它们之间的距离非常遥远。
因此，量子纠缠在量子通信、量子计算、量子密钥分发等领域的应用具有重要意义。
在量子纠缠的研究中，原子与光子是了解纠缠产生和过程的重要探针之一。
原子与光场相互作用时，本身的自旋自由度和光子的偏振自由度可以发生纠缠，并且可以通过量子态的演化来实现量子通信和量子计算。
因此，研究原子与光场之间的双模纠缠光场相互作用的场熵演化特性具有重要的理论和实验意义。
二、研究目的本文旨在研究原子与双模纠缠光场相互作用的场熵演化特性，探究两者之间的量子态演化，分析量子态演化对量子通信和量子计算的应用具有重要意义。
三、研究内容1. 理论基础分析：深入分析原子与双模纠缠光场相互作用的场熵演化特性，并进行数学模型的建立和计算。
2. 实验研究：研究原子与双模纠缠光场相互作用的实验过程，验证理论分析的正确性，并探究产生纠缠态演化的物理机制。
3. 应用前景研究：通过实验研究和理论分析，展望原子与双模纠缠光场相互作用在量子通信和量子计算中的潜在应用前景。
四、研究方法和技术路线1. 研究方法：主要采用量子力学、量子信息理论等相关领域的理论分析和实验研究的方法。
2. 技术路线：（1）理论分析部分：1）建立包含原子和双模纠缠光场的数学模型；2）计算原子和双模纠缠光场之间的场熵演化特性。
（2）实验部分：1）制备原子和双模纠缠光场系统；2）观测其量子态演化的过程，并进行实验数据分析；3）分析实验数据，探究研究对象之间的物理机制。
（3）应用前景部分：1）基于实验和理论研究，展望原子与双模纠缠光场相互作用在量子通信和量子计算中的潜在应用前景；2）对研究成果进行总结和评估，并提出未来研究工作的展望。
光场—原子BEC相互作用系统的量子相关性质
光场—原子BEC相互作用系统的量子相关性质
李秀凤;陈江;黄春佳
【期刊名称】《量子光学学报》
【年(卷),期】2005(11)3
【摘要】运用全量子理论,在Bogoliubov近似下研究了光场与二能级原子玻色—爱因斯坦凝聚体(BEC)相互作用系统的量子相关性质,结果表明:光场和原子玻色—爱因斯坦凝聚体在相互作用过程中,其量子相关性质保持不变。
【总页数】4页(P125-128)
【关键词】玻色-爱因斯坦凝聚;粒子数态光场;相干态;量子相关性质
【作者】李秀凤;陈江;黄春佳
【作者单位】长沙理工大学物理与电子科学系,湖南长沙410077
【正文语种】中文
【中图分类】O431.2
【相关文献】
1.二项式光场与二能级原子BEC相互作用系统中原子激光的量子性质 [J], 王磊;孙长勇
2.双模SU(1,1)相干态光场与V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体相互作用系统的量子性质 [J], 王磊;孙长勇
3.两模光场与原子相互作用中光场周期性和频效应-理想Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中光场的不等阶和压缩效应 [J], 赖振讲;侯洵;杨志勇;白晋涛;孙中禹
4.类Kerr介质中双模SU(1,1)相干态场与四能级原子相互作用中光场的量子统计性质 [J], 钟淑英;谢芳森
5.V型三能级原子玻色—爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用系统中光场的量子相关性质 [J], 周明;黄春佳
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激光场与玻色-爱因斯坦凝聚原子间的关联
激光场与玻色-爱因斯坦凝聚原子间的关联
赵志超;申建伟
【期刊名称】《量子电子学报》
【年(卷),期】1998(15)6
【摘要】本文研究在激光场与玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）相互作用过程中激光场和BEC原子的统计分布特性和它们之间的关联特性．表明激光场与BEC原子间的相互作用导致激光场与BEC原子间的关联．发现当激光场初始处于相干态，BEC原子场初始处于数态时，激光场与BEC原子在相互作用过程中可呈现非经典关联．
【总页数】8页(P534-541)
【关键词】激光;关联;量子光学;激光场;BEC原子
【作者】赵志超;申建伟
【作者单位】深圳大学应用物理系;湖南娄底师专物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TN241;O431
【相关文献】
1.原子间相互作用对囚禁原子玻色-爱因斯坦凝聚隧穿动力学的影响 [J], 李锦茴;曾爱华
2.Ξ型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体单模光场系统中双模原子激光的压缩性质[J], 农春选;李明;陈翠玲
3.二能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模光场相互作用系统中原子激光的压缩性质 [J], 李明;陈翠玲
4.原子玻色-爱因斯坦凝聚体对Ⅴ型三能级原子激光压缩性质的影响 [J], 李明
5.利用V型三能级原子玻色-爱因斯坦凝聚体与双模压缩光场相互作用制备双模原子激光 [J], 周明;黄春佳
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附加克尔介质双模纠缠相干光场和三能级原子的光场压缩效应
In 1976,. H.P.Yuen brought forward the squeezed states of light field.The squeezed states of light field is a quadrature of electromagnetic field with reduced fluctuations below the standard quantum limit,it has had many attractive applications in optical communication,photon detection techniques,high exact interferometry and noise- free amplification.
In this paper, we firstly introduce the Jaynes-Cummings model.Secondly,we introduce all kinds of light fields (vacuum states,number states,coherent states and squeezed states) and the definition of one- model squeezed states and two-model squeezed states.Thirdly,we discuss the squeezing properties of light fields in the system of the two- model entangled coherent states interacting with a V-type three- level atom in the kerr medium.Finally,we use the method of numerical calculation , picture the figures about the squeezing properties of light fields in the different conditions in the beginning,and discuss the important effect of the coupling intensity between the kerr medium and the two- model light field,the detune of light field and the original states of the atom.
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相 互 作 用 原 子 Ｂ Ｃ诱 导 的双 模 光场 压 缩 特 性 Ｅ
赵 丽 云
（ 原 师范 学 院 物 理 系 ， 太 山西 太 原 ０ ０ １ ） ３ ０ ２
［ 要］ 考虑 原 子 间的相 互作 用 ， 出了旋波 近似 下 双模 光 场与 Ｖ 型 三 能级 原子 玻 色一爱 因 摘 给
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第 ６卷
第 ２期
太 原 师 范 学 院 学 报
（ 然科学版） 自
Ｖ ｌ６ ｏ・ Ｎｏ ２ ・
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２０ ０ ７年 ６月
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＡＩ ＹＵＡＮ ＮＯＲＭ ＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ （ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｉｉｎ Ｉ Ｎａ ｕ ａ ｉｎ ｅ Ｅｄｔ ） Ｓ ｏ
的 周期．
［ 键 词 ］ 玻 色 一 爱 因 斯 坦 凝 聚 体 ； 型 三 能 级 原 子 ； 模 压 缩 态 光 场 ； 场 正 交 压 缩 关 Ｖ 双 光
［ 章 编 号 ］ １ ７ — ０ ７ ２ ０ ） ２ ０ ８ — ３ ［ 图 分 类 号 ］ ｏ ４ １ ［ 献 标 识 码 ］ Ａ 文 ６ ２２ ２ （ ０ ７ ０ — ０ ３０ 中 ３ 文
ｒ—一 ｒ— 一
统 哈密 顿量 中 的 ｂ 和 ｂ ：分 别用 √Ⅳ。 和 √Ⅳ。 替 代 ， ｅ ｅ 略去 含 ｂ ｂ ｂ ｉ（ ２３ ｂ 一 ，）的项 ， 系统 的哈 密顿量 将
简 化为 ：
Байду номын сангаас
Ｈ 一 （ ｏ＋ ２ １）ｌ ２ （ｏ＋ ２ １）； ３ （１ Ｎｏ ｂ ｂ ＋ ｃ２ Ｎｏ ｂ ｂ ＋ ｎ １ Ｕ ２ ｏ ２ ｊ ＋ ２ ２ ａ ｎ ａ ＋
压缩 的特性 ， 研究 了原 子 间 的相 互 作用对 光 场正 交压 缩特 性 的影 响．
１ 理 论模 型
考 虑 双 模压 缩 态 光 场与 Ｖ 型 三 能级 原 子 Ｂ Ｃ 的 相互 作用 系统 ， 考 虑 原 子 间 相 互 作 用 ， 旋 波 近 似 Ｅ 并 在
下 ， 统 的 哈 密 顿 量 一 １ 为 ： 系 ）
Ｂ Ｃ与光场 的相互作用进行 了大量 的实验和理论研究 ， Ｅ 取得 了一 系列 的重要成果． 文献［ ］ １ 中讨论 了考虑原子 间
相互作用的二能级原 子 Ｂ Ｃ与单模 压缩 光场相互作用系统 的光场压缩 特性 ， Ｅ 文献［ ］ ２ 中讨论 了不考虑原子间相互
作用 的 Ｖ 型三能级原子 Ｂ Ｃ与双模压缩光场相互作用 系统 的光场压缩特性． Ｅ
收 稿 日期 ： ０ ７ Ｏ 一 ８ ２ ０ 一１Ｏ
作 者 简 介 ： 丽 云 （ ９ ３）女 ， 赵 １ ６一 ， 山西 昔 阳人 ， 原 师 范学 院物 理 系 副教 授 ， 太 山西 大 学 理 论 物 理 专 业 高 校 教 师 在 读 硕 士 研 究 生 ， 要 从 事 理 主 论物理研究．
斯 坦凝 聚体 （ ＢＥＣ） 互 作 用 系 统 的 哈 密 顿 量 ， 解 了 系 统 的 动 力 学 方 程 ， 究 了 原 子 间 的 相 互 作 用 相 求 研
Ｎ 光 场 正 交 压 缩 特 性 的 影 响 ． 果 表 明 ： 子 问 的 相 互 作 用 缩 短 了 光 场 正 交 分 量 的 涨 落 随 时 间 变 化 － 结 原
Ｈ 一 叫１！ ２ 。 ｂ ＋ 。 ｊ ３ ｂ ２ ＋ ａ ａ ＋ ２！ ２ ￡（ｌｌ！＋ ａ ｂ ｂ ＋ ａｂｂ ｂｂ ：１ ａ ａ ＋ ｎｂｂ ： ： ２ ｚ ＋ ａ ： ３ ｂ ｂ）＋ ａ（： ： ， ＋ ｂ ｂ ｂ ｂ ｂ ｂｂ ＋ ｂ ｂ ｂｂ ｂ ｂ ｂｂ ＋ ｂ ： ｓ ｂ ｌ ｓ。 ＂ ｂ ｂ ｂｂ ２ ： ！ ｉ ＋ ｛ ｚ ｌ ； ｚ ｂ ＋ ： ｊ ｉ。 ｊ ｂ ＋ ｌ ｂ） ｂ ｂ ｂｂ （） １
式中 ｂ 和 ｂ（ 一 １ ２ ３ 分别 为第 ｉ 原 子态 的产 生算符 和 湮没算 符 ， 和 ａ（ ， ，） 个 ａ 一 １ ２ 分别 为 第 ｉ ，） 模光 场 的产生 算符 和湮 没算 符 ， ｉ Ｏ（ ０ 一 １ ２ 为 第 ｉ 光场 的 圆频率 ， 。 ，） 模 。 一 １ ２ 为原 子基 态与 第 ｉ （ ，） 激发 态之 间 的本 征 跃迁 圆频 率 ， ￡ 为光场 与原 子相 互 作用 的强 度 ， 为原 子间 相互作 用 的强 度． 我 们 只讨论 弱光 场 的情形 ， 了使 系统 的方 程便 于求 解 ， 用 Ｂ ｇ ｌ ｂ ｖ近 似 ， 定初 始 时刻 处 于 Ｂ Ｃ 为 采 ｏ ｏｉ ｏ ｕ 假 Ｅ 态 的原 子数 目很 大 ， 以至 于在与 光场 相 互作 用 的过 程 中基 态原 子数 的缓 慢变 化可 以 忽略不 计 ， 从而 可 以将 系
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０ 引 言
１２ ９ ４年 ， 印度物理学家玻色和爱 因斯坦预 言 ， 如果 将某类 原子气体冷却 到非常低 的温度 ， 那么所 有原子会突
然进入最低能态 ， 物质 的这 一状态 后被称 为玻色 一爱 因斯 坦凝 聚． 在预言 的 ７ ０年后 ， 实验上首 次观察 到 了具有弱
相互作用碱金属原子气体 的玻色 一爱 因斯坦凝聚． 这一 物理学 发展史 上具有里程碑意 义的重大进展 ， 开辟 了一个 全新 的物理 学研究领域 ， 们 以极大 的兴趣 对原子玻色 一爱 因斯坦凝 聚体 （ Ｅ 的产生及其独 特性质 以及 原子 人 Ｂ Ｃ）
本 文在 文献 ［ ］ ［ ］ １ 、 ２ 的基 础 上 ， 出 了考 虑原 子 间相 互 作 用 的情 况下 双 模光 场 一Ｖ 型 三能 级 原子 Ｂ Ｃ 提 Ｅ
相 互作 用 系 统 的理 论模 型 ， 论 了双 模 压缩 相 干态 光 场 与 Ｖ 型 三能 级 原 子 Ｂ Ｃ相 互作 用 系 统 中光 场 正 交 讨 Ｅ