一类超聚束光场的稳态制备方案及其量子统计性质研究

发布时间：2021-11-06 11:03

　　超聚束光,作为一种新型的光场态,其制备和物理性质的研究对量子光学基础科学问题和量子信息应用领域的研究都有着重要的意义,本文主要研究的是超聚束光场的制备方法及其量子统计性质。针对驱动腔QED中的光子稳态输出,提出了一种制备稳态超聚束光的方法。对比于压缩真空态和赝热光等两种典型的超聚束光场态,我们研究了这类稳态超聚束光场态的各种实验可检验的量子统计特性,比如:与原子相干特性有关的大于2的二阶关联函数取值,光子数的超泊松分布特性,和光场正交分量的压缩效应等。利用主方程方法,本文首先求解了与两能级原子大失谐耦合的量子化腔的驱动光场透射谱,证实了通过谱探测可以实现原子态的非破坏测量;通过计算稳态输出光场态的量子统计性质,尤其是其二阶关联函数的取值,证明了此系统可以输出二阶关联函数大于2的稳态超聚束光,并且聚束特性与原子态的相干叠加性质有关。只要合适地调节原子态的相干特性,光子的聚束特性也是可调的。对比于其他两种典型的超聚束光场态:单模压缩真空态和赝热光场态,我们的数值计算结果表明,这类稳态超聚束光有非常优越的非经典特性:很强的光子超泊松分布和显著的光场正交分量压缩效应。我们期望,这些优越的性质在... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

泊松分布图

1x 给出普朗克公式如下： / 11Bk Tne h计算中可以看出： 1 nxn 密度可以写为以下的形式： 11 1nnp nn n ,p 是很大的，呈指数下降。其几率分布宽度比泊松分布的要宽条件。当平均光子数 n =10时 ，可得到图 2-2 所示的超泊松分

图 2-3 典型亚泊松分布图的压缩态是一种典型的非经典效应。当光场有任意一个分压缩光。它是量子光学中一个有趣的课题，其实验研究始最好是通过在相空间中来描述其压缩特性，这种状态可以面中的终点）来表示。当在相空间中讨论压缩的时候，它看出来的。压缩态在相空间中的呈现方式是一个椭圆是一个椭圆。这个椭圆和相干态的圆的面积是相等的。压在一个量子不确定性，因此光场的振幅和相位都有可能被量存在不确定性关系，Glauber 的相干态具有圆对称的不确系决定了一些最小的噪声振幅。例如，振幅和相位。只有通

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于稀疏阵赝热光系统的强度关联成像研究[J]. 陈明亮,李恩荣,王慧,沈夏,龚文林,韩申生.  光学学报. 2012(05)
[2]原子—腔耦合系统中光子数分布的时间演化行为[J]. 张莹,吕树臣,刘海镇.  哈尔滨师范大学自然科学学报. 2011(05)
[3]光场非经典效应之间的关系[J]. 郭光灿,王善祥.  中国激光. 1986(09)

博士论文
[1]赝热光源二阶关联成像研究[D]. 李俊林.清华大学 2016
[2]基于弱信号检测的单光子探测及操纵研究[D]. 郭伟杰.西南交通大学 2016
[3]腔中冷原子的量子动力学及超导比特的量子信息处理[D]. 黄劲松.西南交通大学 2012

硕士论文
[1]赝热光和量子光关联成像的理论和实验研究[D]. 薛玉郎.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2014
[2]激发纠缠相干态的非经典特性研究[D]. 许兰.湖南师范大学 2006
[3]运动原子与光场相互作用系统的压缩效应[D]. 廖湘萍.湖南师范大学 2004



本文编号：3479716