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多能级系统中MgF分子的双色力减速

多能级系统中MgF分子的双色力减速

作者：杨秀秀华东师范大学

学位级别：硕士

冷分子的实验制备与研究是近几年来原子分子和光物理研究领域中的前沿热点之一,同时也是一个包含物理、化学、量子信息、凝聚态物理和天文物理的跨学科交叉研究领域。激光冷却是获得冷分子的重要实验方法之一,目前利用自发辐射力已经实... 详细信息

冷分子的实验制备与研究是近几年来原子分子和光物理研究领域中的前沿热点之一,同时也是一个包含物理、化学、量子信息、凝聚态物理和天文物理的跨学科交叉研究领域。激光冷却是获得冷分子的重要实验方法之一,目前利用自发辐射力已经实现了三种化学稳定分子束（SrF,YO,CaF）的减速和冷却以及SrOH分子束的偏折和横向激光冷却。然而,在多普勒冷却中,最大的辐射力受到激发态衰减速率的限制。目前实验上SrF分子磁光阱中的分子数目为2000个,温度为400 uK,分子激光冷却实验的瓶颈是分子的有效减速和装载。为了产生高密度的超冷双原子分子,提高装载到磁光阱（MOT）中的分子数目,受激辐射力为此提供了可观的契机。本文研究了分子系统中的双色力（受激辐射力）性质。相比多普勒冷却,双色力减速不仅不需要庞大的激光系统,而且不需要补偿多普勒频率。本文使用四种不同的能级简化模型估测了 MgF分子A2Ⅱ→X2∑+系统中的双色力大小。第一种是基于二能级系统的统计方法,其中考虑了暗态的作用以及各种跃迁循环的跃迁频率和跃迁电偶极距不同造成的影响。第二种是基于lambda能级类型的模拟方法,这种简化的能级结构更接近真实的能级,因此计算结果更可靠。第三种考虑的能级结构相对比较完整,包含整个A2Ⅱ→X2∑+（0-0）Q12（0.5）/P11（1.5）系统中的磁子能级,考虑了能级之间的相干作用,并使用倾斜的磁场消除暗态。第四种加入了一个高振动态能级,并考虑了 repumping光的作用。多能级系统中双色力的计算依赖于离散的密度矩阵方程,其中考虑了旋转波近似。我们对MgF缓冲气体进行了动力学过程模拟。另外,本文比较了 MgF分子A2Ⅱ→X2E+和B2∑+→X2∑+系统中的双色力大小和动力学模拟结果。而且研究了双色力减速重分子（YbF）的可行性。对于分子和复杂原子的减速和冷却,双色力可能是一种十分有效的工具,并且可以获得多种高密度的超冷双原子分子,提高装载到MOT中的分子数目。

关键词：分子激光冷却分子激光减速 MgF分子双色力多能级系统

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超短激光脉冲在多能级系统中的传输特性

物理学报 2009年第12期58卷 8212-8216页

作者：陆剑清张向韵张诗按贾天卿孙真荣王祖赓华东师范大学物理系精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062 华东师范大学数学系应用数学和交叉学科研究中心上海200062

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... 详细信息

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.

关键词：超短激光脉冲多能级系统特征时间

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若干参数对多能级系统粒子数陷俘的影响

光学学报 2000年第5期20卷 577-582页

作者：邓乐王蔚生孙真荣丁良恩王祖赓华东师范大学量子光学开放研究实验室华东师范大学物理系上海200062 福州大学电子系

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... 详细信息

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。

关键词：量子干涉粒子数陷俘多能级系统量子光学

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超短激光脉冲在多能级系统中传输特性的研究

超短激光脉冲在多能级系统中传输特性的研究

作者：陆剑清华东师范大学

学位级别：硕士

超短激光脉冲与物质相互作用的研究是国际重要的前沿领域。目前,人们可以获得周期量级的超短激光脉冲,其与物质的相互作用与多周期脉冲的情况存在本质上的区别,慢变包络近似和旋波近似已经不能准确描述超短脉冲的传输过程。超短激光脉... 详细信息

超短激光脉冲与物质相互作用的研究是国际重要的前沿领域。目前,人们可以获得周期量级的超短激光脉冲,其与物质的相互作用与多周期脉冲的情况存在本质上的区别,慢变包络近似和旋波近似已经不能准确描述超短脉冲的传输过程。超短激光脉冲在非线性介质中传输特性的研究在阿秒脉冲的产生、高次谐波的产生、软X射线的产生、相干控制和原子电离等方面具有重要的科学意义和广泛的应用价值。超短激光脉冲在二能级系统中的传输特性研究已经取得了丰富的成果。然而,实际的量子系统能级结构比较复杂,而且超短激光脉冲的频谱较宽,可能同时与多个能级相互作用,所以用二能级系统不能很好地准确描述超短激光脉冲的传输情况,特别是多能级系统中脉冲的传输特性有待进一步研究。本文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。发现超短激光脉冲在多能级系统中存在着一些有趣的现象: 1.当激光脉冲能量相对较弱时,脉冲面积满足合适的条件下,在多能级系统中依然能够产生自感应透明现象。 2.当激光脉冲能量逐渐增强时,在多能级系统中依然存在一个面积定理,使得超短激光脉冲在多能级系统中传输时能够发生脉冲分裂的现象。激光脉冲分裂的基本面积单位由激发态能级数和各能级的跃迁偶极矩确定。 3.超短脉冲在介质中的传输遵循比尔定律。研究发现多能级系统中的吸收主要由系统特征时间T来确定。当系统特征时间可以与激光脉宽相比拟时,强度较低的子脉冲在传输过程中的衰减十分明显。脉冲在传输了一定的距离后,将会只剩下第一个强度高、脉宽窄的子脉冲。 4.在频域上,超短激光脉冲的演化相比二能级系统而言更为丰富。随着脉冲强度的增大,脉冲在传输过程中产生的高次光谱分量的级次也会增高。这些高次光谱分量的强度不仅与系统特征时间有关,而且会受到脉冲初始相位的影响。

关键词：超短激光脉冲传输多能级系统特征时间高次光谱分量

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多能级系统的自发辐射相消效应

多能级系统的自发辐射相消效应

第八届全国量子光学学术报告会

作者：邓乐王蔚生李毅敏王祖赓华东师范大学物理系国家教委量子光学开放实验室华东师范大学物理系国家教委量子光学开放实验室华东师范大学物理系国家教委量子光学开放实验室华东师范大学物理系国家教委量子光学开放实验室

我们采用一种简明的矩阵计算方法求解相互作用绘景中多能级系统的薛定谔方程,研究了多能级系统中由于量子干涉效应而引起的自发辐射相消现象和能级布居情况。通过对具有三个邻近的分立上能级的多能级系统的详细计算,给出了该系统产生自... 详细信息

我们采用一种简明的矩阵计算方法求解相互作用绘景中多能级系统的薛定谔方程,研究了多能级系统中由于量子干涉效应而引起的自发辐射相消现象和能级布居情况。通过对具有三个邻近的分立上能级的多能级系统的详细计算,给出了该系统产生自发辐射相消效应所应具备的条件、自发辐射强度对驱动场频率的依赖关系以及其它特征。比较了具有三个邻近分立上能级的系统与具有两个邻近分立上能级的系统产生的量子干涉效应之间的区别,证明了当上能级数目为3时,自发辐射光谱的可能最多峰值为4个,存在2个可能的驱动场频率导致量子干涉效应的发生。作为一种对含时负半定矩阵方程的求解手段,本文采用的计算方法不仅适用于对更多能级系统的研究,也可以用来求解多能级系统驰豫过程中的密度矩阵方程。

关键词：多能级系统自发辐射相消效应量子光学计算方法

来源： cnki会议评论

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基于量子干涉效应的多能级系统自发辐射研究

量子光学学报 1999年第2期5卷 89-97页

作者：邓乐王蔚生李毅敏丁良恩王祖赓华东师范大学量子光学开放研究实验室华东师范大学物理系

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... 详细信息

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。

关键词：量子干涉自发辐射相消多能级系统

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全同粒子为工作物质的量子Otto热机

全同粒子为工作物质的量子Otto热机

作者：郭丹阳辽宁师范大学

学位级别：硕士

随着量子信息技术和单个原子控制技术的不断发展,越来越多有关量子热机的研究不断涌现。从这些研究中我们发现,无论是理论研究还是实验实现,很多量子热机都展现出不同于经典的性质,而且人们还可以利用量子系统所特有的量子特性继续对量... 详细信息

随着量子信息技术和单个原子控制技术的不断发展,越来越多有关量子热机的研究不断涌现。从这些研究中我们发现,无论是理论研究还是实验实现,很多量子热机都展现出不同于经典的性质,而且人们还可以利用量子系统所特有的量子特性继续对量子热机进行优化。本文中我们研究以一维无限深势阱中的全同粒子为工作物质的量子Otto热机。考虑玻色系统的波函数具有对称性,费米系统的波函数具有反对称性。以全同粒子系统做功与单粒子做功的比值为关注点,分析了全同粒子系统的统计性质在不同条件下对热机做功的影响。在本文的第一章中,我们将介绍量子热机的发展背景和发展现状,以及量子系统的特性。在本文的第二章中,我们将对本文中涉及的热力学定律和相关理论基础进行简单的介绍和说明。在本文的第三章中,我们首先选取两个三能级全同粒子系统为量子Otto热机的工作物质,关注W(7)i(28)B,F(8)与W的比值,分析其他参量对比值的影响。其中W和W分别是两个玻色子和两个费米子所做的功,W是相同条件下单个粒子做的功。然后在两个N能级粒子的情况下,我们依旧分析玻色系统和费米系统做功与单粒子做功的比值,由于波函数的对称性,得到的这一比值不等于2。接下来,我们在三种温度区域内分析了能级数目不同所产生的影响。三种温度区域分别是低温区域、高温区域和中间温度区域。在多粒子情况中,我们计算W/M与W的比值,这里W/M可以看作是多粒子系统中每个粒子做功的平均值。对于其他工作物质模型,我们发现,能谱形式是E的系统,对应的结果相似,而这一结果与能谱形式是E的系统所对应的结果不同。

关键词：全同粒子囚禁粒子 Otto循环多能级系统

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基于碰撞感应激发产生的量子相干效应研究

量子光学学报 2006年第B8期12卷 25-25页

作者：杨希华马国宏李春芳上海大学物理系上海200436

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... 详细信息

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。

关键词：量子相干效应分子激发态效应研究碰撞量子干涉效应感应物理化学反应量子信息处理分子运动多能级系统

无旋转波近似下多能级Jaynes-Cummings模型的级数求解

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量子电子学报 1998年第6期15卷 589-590页

作者：冯芒方细明高克林朱熙文中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071