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利用相位可控光场实现量子态波函数时域演化的量子控制

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物理学报 2010年第3期59卷 1671-1676页

作者：李永放任立庆马瑞琼樊荣刘娟陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710062

研究了相位可控光场与二能级原子相互作用问题.解析地描述了激发态布居概率在时域的量子衍射现象;细致地分析了波函数演化规律的物理内涵.利用波函数的Cornu蜷线和波函数的实部和虚部随时间的演化形式,展示了原子极化过程的物理细节.阐... 详细信息

研究了相位可控光场与二能级原子相互作用问题.解析地描述了激发态布居概率在时域的量子衍射现象;细致地分析了波函数演化规律的物理内涵.利用波函数的Cornu蜷线和波函数的实部和虚部随时间的演化形式,展示了原子极化过程的物理细节.阐明了相位可控光场对波函数的时域演化过程、原子极化过程以及光场传输过程的操控机理.

关键词：量子衍射量子控制原子极化

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波函数的时域衍射

中国科学（G辑） 2009年第4期39卷 600-605页

作者：李永放任立庆马瑞琼仇旭刘娟樊荣伏振兴陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710062

在一级微扰近似下研究了弱高斯脉冲线性啁啾光场驱动下二能级系统的粒子跃迁过程,得到了类似于光的菲涅耳直边衍射形式的波函数解析表述.分析了波函数在时域的振荡以及系统极化强度的演化规律.结果表明,波函数在时域的演化是量子衍射的... 详细信息

在一级微扰近似下研究了弱高斯脉冲线性啁啾光场驱动下二能级系统的粒子跃迁过程,得到了类似于光的菲涅耳直边衍射形式的波函数解析表述.分析了波函数在时域的振荡以及系统极化强度的演化规律.结果表明,波函数在时域的演化是量子衍射的结果.

关键词：波函数量子衍射时域

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波函数的时域演化及其量子控制

波函数的时域演化及其量子控制

作者：任立庆陕西师范大学

学位级别：硕士

瞬时光场和原子相互作用会产生许多有趣的现象,诸如拉比振荡、量子态的时域衍射、电磁诱导透明、相干布居捕获、绝热布居转移等。其中,量子态的时域衍射则是近年来人们十分关注的重要课题之一。实验中发现,由一束弱啁啾光场与二能级系... 详细信息

瞬时光场和原子相互作用会产生许多有趣的现象,诸如拉比振荡、量子态的时域衍射、电磁诱导透明、相干布居捕获、绝热布居转移等。其中,量子态的时域衍射则是近年来人们十分关注的重要课题之一。实验中发现,由一束弱啁啾光场与二能级系统相互作用所产生的激发态在时域的演化就属于一种量子态的衍射现象,这种现象和光强的菲涅耳直边衍射完全一致。不仅如此,如果利用整形脉冲技术将该啁啾光场的波形或其相位控制,那么人们就可以控制量子态在时域的演化形式。最重要的是,人们可以随心所欲地得到想象中的量子态。实验还证明,这种技术可以实现量子态的测量、制作时域菲涅耳透镜等。本文利用一级微扰近似研究了弱高斯脉冲线性啁啾光场驱动下二能级系统的粒子跃迁过程,得到了类似于光场菲涅耳直边衍射的全新解析表示。讨论了解析表述中各参数的物理作用;研究了激发态波函数在时域的演化规律和物理机理;分析了波函数的演化规律和系统极化强度的关系。证明了波函数在时域的演化是量子衍射行为。基于整形脉冲技术所获得的相位可控弱啁啾光场,讨论了光场相位变化对波函数演化过程的影响。通过波函数的实部和虚部的关系—Comu蜷线以及随时间的演化规律,展示出光与原子相互作用过程中的物理细节。阐明了相位可控光场对波函数的时域演化过程、原子极化过程以及光场传输过程的操控机理。解析地分析了光场在Λ-三能级介质中时空演化的物理机理。本文主要由如下三个部分构成。第一部分利用一级微扰近似得到了类似于光场菲涅耳直边衍射的全新解析表示。证明了波函数在时域的演化是量子衍射行为。第二部分重点阐明了相位可控光场对波函数的时域演化过程、原子极化过程以及光场传输过程的操控机理。第三部分主要简化了光场在Λ-三能级介质中的传输方程,得到了非线性传输方程明确的解析表达式,解析地分析了光场时空演化的物理机理。证明了激光脉冲的形状可以由群速度或边界条件控制。

关键词：量子控制量子衍射波函数啁啾光场传输方程

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量子时钟同步与量子相干控制

量子时钟同步与量子相干控制

作者：王蕾陕西师范大学

学位级别：硕士

自发参量下转换是高频泵浦光与非线性晶体相互作用过程时,湮灭高频泵浦光子,同时产生两个具有纠缠特性的低频信号光子和闲散光子。人们正是利用纠缠光子对的这种量子关联特性实现对时空的高精度测量。本文基于二阶量子相干原理,解析地... 详细信息

自发参量下转换是高频泵浦光与非线性晶体相互作用过程时,湮灭高频泵浦光子,同时产生两个具有纠缠特性的低频信号光子和闲散光子。人们正是利用纠缠光子对的这种量子关联特性实现对时空的高精度测量。本文基于二阶量子相干原理,解析地描述了由第二类型参量下转换所产生的纠缠光子对实现远程时钟同步测量的机理。文中所描述的时钟同步测量方法可实现对空间位置的测量,同时又可用于测量纠缠光子对在非线性晶体中传输的时间差。结果表明,时间差越短,两个被探测事件的相干性越好,同步程度越高。利用自发参量下转换研究纠缠光子对在空间的传输问题与光场的二阶相关函数密切相关,这是一个双光子过程。而在研究光与原子相互作用的过程,同样涉及到双光子激发的物理过程,因此本文研究了可控啁啾脉冲光场与二能级原子系统的双光子作用过程。根据菲涅耳波带片思想讨论了如何实现对激发态布居几率的聚焦效应以及和频中的聚焦效应。结果表明,在啁啾脉冲光场作用下的双光子过程中,可通过对光场的裁剪实现双光子跃迁过程与和频过程的聚焦效应。文中主要以方脉冲为例讨论了这一过程的物理机理,这一方法对高斯脉冲作用下的双光子吸收与非线性光学效应中的参量过程都可实现聚焦效应。文章主要由五部分构成。第一部分这一部分主要介绍全量子化理论、二阶相关函数、自发参量下转换与双光子跃迁原理的有关定义与数学推导等基础理论知识,此部分是整篇论文的基石。第二部分主要讲述了第二类型光学参量下转换的具体原理与公式推导,为深刻理解每个表达式的物理意义奠定了基础。第三部分这一部分提出了一种量子纠缠、压缩光的方法。与经典方法比较,运用量子方法可提高测量精度,并从数学上推导出具体提高的数量。第四部分研究远程时钟同步的量子测量方法,运用纠缠光子对的量子特性可得到比经典测量精度更高的结果,量子测量方法得到的时间差为飞秒量级,故提高了测量精度。通过讨论基于参量下转换产生的纠缠光子对的量子特性及量子相干原理,研究远程时钟同步测量机理。结果表明,所描述的方案具有普遍性,可用于时钟同步又可用于空间定位的研究,同时也可用于测量纠缠光子对在非线性晶体中传输的时间差。结果表明,时间差越短,两个被探测事件的相干性越好,同步程度越高。第五部分研究了啁啾脉冲与二能级原子系统的相互作用过程中所发生的双光子跃迁现象。利用二阶微扰理论得到了激发态布居几率的解析表示。根据菲涅耳波带片思想讨论了如何实现对激发态布居几率的聚焦效应。同时讨论了二阶非线性光学中的和频问题。

关键词：远程时钟同步双光子纠缠自发参量下转换量子衍射单缝衍射

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Josephson结的电压磁场关系

云南师范大学学报（自然科学版） 1992年第3期12卷 37-44页

作者：伊继东赵晓华云南师大物理系云南省应用数学所

本文讨论了恒流源的Josephson结的量子衍射,推导出了电压随磁场的变化关系,当等效电容变化时,从关系式得到了三种有意义的物理结果。

关键词：恒流源磁场量子衍射 Josephson结