腔光力系统中多个力学振子的量子冷却及其量子调控

发布时间：2021-11-27 06:21

　　多力学振子量子系统的量子操控,是腔光力学的一个重要研究课题。这是因为该系统不仅为研究宏观力学相干性、量子多体效应、拓扑能量转移提供了一个很有前途的研究平台,而且还可以作为高性能的传感器、探针和力学计算机。因此抑制这些应用中的热噪声,即对这些力学谐振子进行基态冷却是一项必不可少的工作。目前,对单个力学谐振子的基态冷却已经取得了巨大进展,但多个力学谐振子的同时基态冷却仍然是腔光学力学中一个长期存在的挑战。与此同时,在腔光力学中,光传输和光延迟分别决定了信息的传输效率和信息的存储时间。目前,明显地拓宽传输窗口的线宽以及实现超长的光学延迟,仍然是一个长期存在的挑战。因此,针对这些亟待解决的问题,本文研究了多个力学谐振子的同时基态冷却,以及探究了多个力学谐振子对光学输运的量子调控,其主要结果如下:本文分为四个部分。第一部分包括论文的第一章和第二章,这里,系统的介绍了腔光力系统,光力冷却以及诱导透明的基本概念和基本理论。这些知识是后面各章讨论的基础。第二部分包括第三章,我们提出级联冷却机制,实现串联力学谐振子基态冷却。我们精确求解两个力学谐振子的最终平均声子数。结果表明,在边带可分辨和最优驱动下,... 

【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 腔光力系统
    1.2 光力冷却和诱导透明
    1.3 本论文选题的研究意义与背景
    1.4 本文的内容结构
第二章 光力冷却和光学传输的基本理论
    2.1 光力冷却理论
    2.2 光力诱导透明理论
第三章 腔光力学中耦合力学振子的同时基态冷却
    3.1 引言
    3.2 物理模型
    3.3 朗之万运动方程
    3.4 两个耦合力学振子的冷却
        3.4.1 平均声子数
        3.4.2 基态冷却
        3.4.3 冷却极限
    3.5 耦合机械谐振子链的冷却
    3.6 本章小结
第四章 多个力学振子的非互易基态冷却
    4.1 引言
    4.2 物理模型和朗之万方程
    4.3 暗模效应及其被打破
    4.4 通过打破暗模效应来实现两个机械谐振子的基态冷却
        4.4.1 平均声子数
        4.4.2 基态冷却
        4.4.3 冷却极限
    4.5 声子散射概率与非互易声子转移
    4.6 冷却N个机械谐振子
        4.6.1 在N个振子的光学系统中的暗模效应及其被打破
        4.6.2 N个力学振子的基态冷却
    4.7 声子-声子相互作用的讨论
    4.8 本章小结
第五章 通过控制暗模效应实现可调光传输和光开关
    5.1 引言
    5.2 物理模型和解
    5.3 通过操控暗模效应的OMIT
        5.3.1 暗模式效果及其被打破
        5.3.2 存在暗模效应时的OMIT和二阶边带
        5.3.3 通过打破暗模效应的OMIT和二级边带
        5.3.4 可控的群延迟
    5.4 在N个机械模式的光学系统中的可调的OMIT
    5.5 推导了双简并-机械-模式光学系统的有效机械衰减率
    5.6 在N个机械模式光力系统中控制暗模效应
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
攻读博士期间发表和完成的论文目录
致谢



本文编号：3521718