双模压缩真空场与运动原子相互作用过程中的非经典效应

摘要

第一章简要地介绍了量子熵与纠缠、原子信息熵压缩的基本理论以及光场的非经典效应。 第二章运用全量子理论，研究了双模压缩真空态与运动原子相互作用过程中，双模光场的模间纠缠性质。讨论了初始态为激发态下，原子的运动速度和场模结构对模间纠缠性质的影响。结果表明：原子的运动速度和场模结构影响模间纠缠度，但不破坏模间纠缠演化的周期性。 第三章运用量子信息熵理论，研究了双模压缩真空态与运动原子相互作用中，运动原子的信息熵压缩。讨论了运动原子初态处于任意态时，原子运动速度、场模结构和场压缩参量对原子信息熵压缩的影响。结果表明，通过选择原子初态，原子运动速度、场模结构，场压缩因子和场压缩相位角可以分别控制原子信息熵压缩的偶极矩分量值、压缩频率、压缩幅度和压缩方向。选择适当的系统参量，运动原子可呈现长时间的持续熵压缩。原子初态的混合度对运动原子的信息熵压缩几乎没有影响。 第四章研究了原子运动时双原子Tavis-Cummings模型中双模压缩真空场的量子特性。分析了原子运动速度、场模结构和原子初态对光场量子特性的影响。结果表明：原子运动速度、场模结构和原子初态对双模压缩真空场的量子特性有明显的影响。原子运动速度和场模结构决定光场的量子性质演化的周期性。原子运动速度和场模结构不影响场压缩的最大值。原子初态影响场压缩的最大值和压缩时间。原子运动速度、场模结构和原子初态的变化不改变模间正相关性和模间相关的非经典性。

目录

文摘

英文文摘

引言

第一章 基础理论

1.1光与物质相互作用的基本概念

1.2量子纠缠

1.3熵理论

1.4纠缠度理论

1.5原子的信息熵压缩

1.6光场的压缩性质

1.7光场的相干性质

1.7.1光子的聚束效应和反聚束效应

1.7.2模间相关性

1.7.3 Cauchy-Schwartz不等式

第二章 压缩真空态与运动原子相互作用中模间纠缠特性的研究

2.1理论模型及计算

2.2结果与分析

2.3结论

第三章 与双模压缩真空态作用的运动原子熵压缩

3.1理论模型及计算

3.2结果及分析

3.2.1原子初态处于任意纯态

3.2.2原子初态处于任意混合态

3.3结论

第四章 与运动双原子作用的双模压缩真空态量子特性

4.1理论模型及计算

4.2光场的压缩性质

4.3光场的相干性质

4.3.1光子的聚束效应和反聚束效应

4.3.2模间相关性

4.3.3 Cauchy-Schwartz不等式

4.4结论

第五章 总结

参考文献

已发表和已完成的论文

致谢