非线性增光子光场与原子相互作用的非经典特性

摘要

自量子光学成为一门学科以来，这门学科已经成为近代物理学中的一个重要的分支，而对光场与原子相互作用的研究，正是量子光学学科中的一项重要课题。 本文的研究内容，就是对非线性增光子光场这一类量子态与二能级原子相互作用时的量子特性进行的研究。 前言中简要回顾了量子光学这门学科的主要内容及其重要意义，介绍了光场与原子相互作用这一课题的研究内容以及主要方法和手段，同时介绍了本文的研究思路和主要构架。 在第一章中，首先通过光子的产生算符多次作用到非线性相干态从而得到非线性增光子相干态。接着从线性Jaynes-Cummings模型出发，以非线性增光子相干态作为光场的初态，研究了非线性增光子相干态光场与二能级原子相互作用过程中量子特性。通过解析和数值计算相结合的方法，分析了非线性增光子相干态光场与原子相互作用过程中的原子布居数反转、光场的聚束与反聚束效应和振幅压缩等量子特性。结果表明，光场振幅参量?、非线性参数?及增光子数m对系统的量子特性分别有不同的影响。 在第二章中，研究了非线性增光子奇偶猫态光场与二能级原子相互作用过程中量子特性。非线性增光子奇偶猫态可通过光子的产生算 符多次作用到非线性奇偶相干态得到。由线性Jaynes-Cummings模型出发，通过解析和数值计算相结合的方法，分析了非线性增光子猫态光场与二能级原子相互作用过程中的原子布居数反转、光场的聚束与反聚束效应和振幅平方压缩等量子特性。结果表明，增光子数m对这一系统的这些量子特性的影响更加明显。 第三章对本文的工作进行总结，对这一课题进行展望。

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