超强耦合机制下腔量子电动力学系统中的非线性动力学

发布时间：2021-12-19 11:53

　　单模光场与原子的相互作用历来是量子光学的重要研究课题。利用旋波近似,从弱耦合到强耦合机制,人们都取得了一系列重要的结果。其中,实验上实现了单光子源,量子纠缠和光子阻塞等量子力学预言的效应。然而,随着研究的慢慢深入,对于更强的耦合,也就是深度强耦合机制,旋波近似方法并不适用,原子与光场的行为也表现出跟之前不一样的性质。这需要我们采用新的理论方法对深度强耦合机制下的系统加以研究。本文主要对三能级原子与单模腔在深度强耦合机制下的动力学行为进行研究。具体内容主要包括下面三个部分:（1）简要叙述了二能级原子与单模腔在弱耦合、强耦合和超强耦合三种条件下的动力学行为以及其特点,并介绍三能级原子相干捕获的现象。（2）研究三能级原子与单模腔在深度强耦合机制下的动力学。我们发现在原子频率与腔场频率之比趋于零的特殊情况下,单模腔的统计平均光子数布居具有周期行为,同时,光子数布居到的最大的空间值与耦合强度成正比,而当原子频率变大,上述周期性逐渐消失。（3）在相空间中,利用Wigner函数展示腔场的多组份相干态的演化,从而研究其动力学性质。当原子频率与腔场频率之比趋于零时,Wigner函数为一个三组份的相干态,... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

具有三种不同边界条件的自发发射

图 1-2 在一个理想的平面平行波导中自发辐射率c （在自由空间率 Γ 位）作为2L数，偶极子位于镜面中间且平行于镜面。（来自文献[33]）1.2 不同腔的 QED 系统通常，一个腔的性质主要由品质因子和腔场的共振频率的大小来决定。

图 1-3 三种光学微腔（来自文献[33]）在图 1-3 中，(a)为法布里-泊罗（Fabry-Perot）腔[36]或平面微腔。主要由两面平行的镜子构成。镜面由两种半导体材料或者金属膜交替生长而成。(b)为回音壁模式（WhisperingGallery，WG）微腔。主要是利用光在弯曲曲面全反射的特性可以把光

【参考文献】：
期刊论文
[1]三能级原子同单模腔场作用下的光子统计分布[J]. 彭跃南,刘正东,李孝申.  光学学报. 1989(01)

博士论文
[1]强耦合条件下原子—腔系统的动力学研究[D]. 张玉青.兰州大学 2012
[2]强耦合腔量子电动力学的实现及单原子轨道的精密测量[D]. 张鹏飞.山西大学 2011

硕士论文
[1]多光场驱动下多能级原子的自发辐射[D]. 周旭宜.吉林大学 2008



本文编号：3544371