利用离子阱技术产生光场非线性和探测空间非对易性

发布时间：2021-08-31 03:07

　　离子阱和腔量子电动力学（QED）作为研究量子现象和验证量子理论的两个重要技术手段,在量子光学领域得到人们极大的关注。它们对开拓量子物理的应用发挥了非常重要的作用,尤其是在量子信息、量子计算、量子模拟和高精密测量等方面取得了令人瞩目的研究成果。本论文基于离子阱和腔量子QED,提出了两个具有一定创新性的理论方案:1.将离子阱技术和腔QED技术相结合,借助两囚禁离子的声子交换,提出了产生两离子合作跃迁双光子非线性过程的理论方案。多光子非线性过程在量子信息处理和产生非经典量子态等方面具有十分重要的意义,但是实际的非线性过程需要在很强的激光场下才可以实现,而量子信息处理一般要求在单光子水平下进行。若是没有足够强的激光场条件,传统的非线性光学手段将不再适用。我们发现通过两个离子的声子交换,可以实现弱光场情况下的双光子非线性过程。此方案的优点是交换声子的两个通道干涉相消,从而避免了外界热噪声的影响。我们采用James方法,得到了比采用微扰论所得结果具有更为普遍意义的有效哈密顿量。2.基于二维离子阱技术,提出了一个探测空间非对易性的理论方案。我们对一个离子在两个相互垂直的方向上都施加同样的双色激光场,... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1双曲面Paul离子阱的电极结构

图 1-2：线性四级杆 Paul 阱实验装置示意图[28]到囚禁离子的效果，需要在两个相对的电极间上加上trf。这样在沿着轴线 z 方向附近可以产生一个随时间变化 cos,0xytVE

图 1-3 (a)囚禁在线性阱中的 N 个离子与 N 束不同的激光相互作用；(b)离子内部的能级结构[52]型设想在线性离子阱中囚禁一串二能级的离子，离子沿着 x 轴方向做集体激光可以分别与每个离子作用，离子处于基态 g 或者激发态 e ，态1e


本文编号：3374059