一、强场与级联三能级原子相互作用中的光子聚束与反聚束效应（论文文献综述）
张振兴,郭洪菊,王飞[1]（2021）在《非对称半导体量子阱中高阶量子关联效应的研究》文中进行了进一步梳理本文在三能级级联结构的非对称半导体量子阱中研究了荧光的高阶量子关联效应。利用三个激光场同时驱动三个偶极允许的跃迁时,研究结果发现强度-强度关联函数和强度-振幅关联函数依赖于驱动场的相对相位及拉比频率。在三个驱动场拉比频率相等的条件下,相对相位为0时,二阶关联呈现出强关联;相位不为0时,二阶关联为一般关联。不仅如此,我们发现改变相位可以调节三阶关联函数时间不对称性程度,相位为π/2或3π/2正时和负时关联函数表现了较好的对称性。另外,我们发现通过调节拉比频率的大小可以实现二阶关联由强关联向一般关联效应转换,三阶强度-幅度关联的值得到极大增强。最后,利用修饰态绘景我们分析了上述现象内在的物理机制为多重量子干涉效应。这些结果可能对于高精度测量和产生单光子源具有潜在的应用价值。
任义[2]（2021）在《基于光子阻塞效应制备反聚束光子对/三重态》文中指出
彭泽安[3]（2021）在《受驱量子系统辐射特性的量子滤波调控》文中研究指明随着如今高分辨率光谱分析技术的不断发展,对光场在频域上的操控已经深入到少光子和多光子水平,并已被广泛地应用到量子信息技术、原子分子瞬态动力学探测、以及非经典光源的设计等诸多领域中。其中,对量子辐射源在强激光场驱动下辐射特性的频谱操控和应用已逐步发展成光谱学领域的一个新兴分支——Mollow光谱学（Mollow spectroscopy）。其核心思想便是对以二能级辐射源的Mollow谱为代表的共振荧光实施频率滤波以获取目标频率荧光光子的统计特性,并利用输出的滤波光子对目标量子系统的内态信息进行精密探测。尤其是近年来,随着纳米材料技术的发展,量子点作为具有宽激发谱和窄发射谱等优势的人造原子已经为Mollow光谱学奠定了坚实的实验基础。相比于二能级系统的Mollow谱,三能级系统的共振荧光因其更丰富的频域多样性能否对光子统计性质的操控提供更多的优越性呢?为此,我们首先研究了对单个∧型三能级原子的共振荧光进行频率滤波所产生的频域-时域光子统计特性及其对时序量子干涉效应的依赖关系。作为这项工作的主要结果,我们发现,分别由不同的电偶极跃迁产生的两个高频（或低频）边带光子的时域统计特性强烈依赖于探测顺序;而对于给定的探测顺序,仅需调控驱动激光场的频率就可使得该双模光场的时域统计性质在聚束和反聚束效应之间转换。我们揭示了其物理机制在于该双模光子同时以不同的缀饰态跃迁振幅参与到一对具有相反辐射时序的级联跃迁通道中,使其以高度的时域非对称性建立时序量子干涉效应。通过比较发现,三能级系统的这一特性在被广泛研究的二能级系统和最新研究的四能级量子点中并不具备,从而为共振荧光的频域-时域量子操控提供了新的可能性。除了利用光子统计特性,人们最近提出了从波粒二象性的角度来表征和判定光场的非经典特性,并提出了“波粒量子关联”的概念和实验探测方案。鉴于这一概念在当前仅适用于双光子过程和高斯态光场,我们通过引入“多重波粒量子关联”的概念从波粒二象性的角度研究了对Mollow共振荧光进行频率操控而产生的多光子非经典性和非高斯性,并提出了多种实验测量方案。我们发现,相比于对光场非经典性的传统判定方法,我们提出的基于多重波粒量子关联的新判据能够判定出Mollow三光子辐射在较广泛的系统参数区域内呈现出的非经典特性。同时,我们还将多重波粒量子关联推广为含时情形,发现Mollow三光子态的时域波粒量子关联与其非高斯性密切相关,并从正向演化和逆向演化两种条件量子动力学角度揭示了这一关系。这些结果将有可能为Mollow多光子物理和过去-未来量子关联提供新的视角。在Mollow光谱学中,鉴于产生于Mollow谱的中心峰带和边带之间正中心频率处的光子因其超聚束效应而在量子精密探测中最具应用前景,我们在双原子辐射系统中通过建立频域-空间联合分辨研究了 Mollow超聚束效应的空间定向性及其在双原子系统精密探测中的应用。在我们设计的双原子辐射系统中,其中一个二能级原子作为主要辐射源被一束强激光场驱动而产生Mollow共振荧光,另一个辅助二能级原子仅靠真空辐射场诱导的电偶极-偶极相互作用和集合自发衰变与前者发生耦合,从而对前者的Mollow光子进行调控。我们发现,通过滤波产生的超聚束效应能够作为双原子间距微弱变化的灵敏量子响应,并且双原子间建立的原子相干性不仅能进一步增强这种超聚束效应,还使其具有明显的空间定向性,从而使得该双原子辐射系统可作为一种最简单的量子天线应用到Mollow光谱学中。我们进一步设计了由三个原子构成的二维量子天线并研究了其集合共振荧光的空间定向频谱非经典特性。在该三原子天线中,两个全同的二能级原子作为主要辐射源被一束强激光场驱动从而辐射双原子集合Mollow共振荧光,同时被另一个辅助二能级原子通过真空辐射场调控。根据三原子的集合辐射模式与其他不同频率Mollow光子的频率组合,我们分别选择了基于强度-强度关联、波粒量子关联、以及双模纠缠的非经典判据,并发现由频率操控而产生的非经典信号均能呈现显着的空间定向性。我们揭示了由多原子之间的集合辐射动力学所建立的原子相干效应是制备光场的空间定向非经典特性的关键因素,其相关结果为研究和应用与空间方向有关的Mollow光谱学提供了可能。最后,我们对所做的工作进行了总结和展望。
张贺宾[4]（2021）在《频率识别关联中的真空诱导相干与量子光源制备方案研究》文中提出量子相干和量子光源均是实现量子技术的基石。辐射体内部能级中的非垂直跃迁结构会引起一种特殊相干性的出现,即真空诱导相干（VICs）。真空虽然通常会造成量子相干的破坏,但却是真空诱导相干性产生的原因。由于真空诱导相干在克服环境引起的退相干效应以及量子技术应用方面具有重要的潜力,因此,探索对其进行探测以及操控的方案是重要的研究课题。另一方面,作为物质的量子特性的主要来源,量子光源是量子信息和量子精密测量技术的重要组成部分。量子密钥分发的保密性依赖于单光子源,并且在线性光学量子计算方案中,高品质的单光子源的产生和操控也是其中的关键环节。超聚束光是另一种重要的量子光源,该光源可用于提升鬼成像的可识别度、探测光场与物质间的微弱相互作用以及制备纠缠光源等。所以,我们在本文主要的研究动机就是探索真空诱导相干的测量和操控方法,以及具有亚自然线宽甚至是超窄线宽的单光子源、超聚束光源的制备方案。具体来说,首先,以线偏振光驱动的J=1/2→J=1/2跃迁中的四能级系统作为辐射体,我们研究了辐射光场的频率识别关联性质。我们证明,在σ与π偏振的辐射光成分的交叉关联中,真空诱导相干起着重要的作用。真空诱导相干能够在不同偶极矩组合的双光子跃迁路径间引起明显的时序干涉效应,从而这种干涉效应可以作为一种探测真空诱导相干效应的方法。并且,基于这里的研究方案,我们证明通过调节外加磁场强度和滤波器频率,可以进行量子擦除的演示。在制备亚自然线宽单光子源时,频率滤波是一种经常采用的技术。然而最近的研究表明,荧光的完美单光子是一种包含了全部光谱成分的整体性质,从而部分成分的滤除可能会明显地破坏单光子性,使荧光退化成普通光源。这极大地限制了滤波方法在制备亚自然线宽单光子源方面的应用。我们通过研究发现,荧光单光子的线宽并不总是取决于辐射体的内禀线宽。我们提出了一种单光子源方案,该方案能够在确保荧光的完美单光子性的前提下,使荧光光子的全部频率成分集中在远远小于辐射体自然线宽的频率区域内,并且,通过控制外加相干场的强度可以方便地对单光子的线宽进行调节。在带宽等于甚至远小于辐射体自然线宽的滤波或者探测装置上,我们对荧光光子的探测响应进行了理论模拟,结果证实了超窄线宽的单光子源的实现。并且,根据真实的物理系统和实验条件,我们对这里提出的单光子源制备原理的可行性进行了论证。以一个特殊的Λ型三能级体系作为辐射体,我们研究了相干操控的电子搁置效应下的能级系统的辐射性质以及辐射场在滤波作用下的性质。在弱驱动条件下,我们发现能级系统可以等效为一个具有超窄线宽的能级系统。并且,等效能级系统的超窄线宽特性能够很好地表现在真实的自发辐射通道中。那么,该辐射通道除了能发射出具有超窄线宽的荧光单光子外,还能够在超窄的线宽尺度下,表现出类似于常规二能级系统在强驱动作用下才出现的Mollow三峰谱以及双光子谱型。因此,等效能级系统的超窄线宽性质在一阶、二阶光谱中均能被很好地体现。接着,我们研究了被激光场直接驱动的跃迁的辐射场在滤波作用下的性质。我们发现,滤波作用下的辐射场的零延时二阶自关联将达到几千以上的强度,这意味着显着的超聚束效应出现。并且,我们的研究表明,在相干操控的电子搁置效应下的能级系统中,这种超聚束效应能够普遍出现。我们在文中对该效应出现的起源进行了详细的分析,从而得知这是一种不同于之前研究的超聚束光产生机制。最后,我们对本文的研究内容进行总结,并且对相关以及进一步的研究问题提出展望。
任志强[5]（2020）在《单光子与原子基态激发的干涉》文中提出光通信相对于无线通讯等其他通讯手段来说,是一种非常具有优势的通信手段。光通信具有通信容量大,信号衰减小以及保密性好等无与伦比的优势。然而,与传统的光通信相比,量子通信最大的优势在于最具安全性。量子通讯作为一种新型的具有发展潜力的保密通讯方式,在国家安全等方面具有重要意义。在量子通讯中,单光子具有最低的光子数量且能量不能再分割,并且单光子可以加载偏振等信息,因此,在量子通讯中,单光子成为一种重要的通信载体。随着对各种非线性光学介质尤其是原子系综、量子点等新型单光子源平台的开发,单光子的制备和调控在近20年来得到了快速的发展。另一方面,对于单磁子的研究在凝聚态物理领域从不间断。至目前为止,对于磁子的研究依然是一个重要的课题。而原子自旋波在进行量子化处理后也可作为一种原子内部的准磁子。单光子与原子系综中的原子自旋波相互作用,其实就是单光子与原子系综中的基态和相干激发态之间的相互作用,对它的研究对实现有效的量子中继、量子存储器有重要的物理意义。本论文的工作主要研究的是单光子与单原子磁子在冷原子系综中的直接干涉。我们在冷原子系统形成的非厄米的光学分束器中,通过调节耦合光与探测光失谐或者耦合光与anti-Stokes光的失谐,实现了不同情况下光与原子自旋波的干涉。在利用相干光模拟单光子的实验中,我们实现了模拟单光子与单个原子自旋波的干涉,并且通过控制入射光的相对相位以及光学分数器的内禀相位,实现了对控制光学分束器输出端相对相位的控制,实现了从Hong-Ou-Mandel凹陷到凸起的调控。并且我们发现通过控制注入光的相对相位,HOM干涉达到了模拟的量子水平,这为进一步研究利用相位控制相干光水平的量子通信以及量子效应提供一种思路以及参考。在真正的单光子与单个原子自旋波的干涉实验中,利用磁光阱囚禁的两套冷原子系统,我们实现了真正的单光子与单个原子自旋波的干涉,发现了单光子与单个原子自旋波干涉,不仅存在聚束效应,还存在反聚束效应。这对单光子与单个磁子的研究有重要意义。
于鑫[6]（2020）在《各向异性Rabi模型的光子阻塞效应及双模纠缠态的制备》文中研究说明光与物质相互作用是量子光学、量子电动力学等研究领域的一大重要课题,其中非线性光学现象的出现使得光与物质相互作用的研究变得更加有趣。本篇文章从以上角度出发,围绕描述光与物质相互作用的Rabi模型,并且对其从标准模式拓展到一般模式,从而展开光子阻塞效应的研究以及纠缠态的制备。本论文的第一部分,我们重点讨论了带有偏置项的各向异性Rabi模型的光子阻塞效应。与标准Rabi模型不同,这种广义Rabi模型带有偏置项并且允许相互作用项中的反旋项与非反旋项对应不同的耦合常数。本篇文章则是基于以上这种模型进行了细节的探讨。研究表明,各向异性Rabi模型中存在光子阻塞效应,偏置项和各向异性参数对该系统的光子阻塞效应有不同的影响。其中,偏置项的存在破坏了系统的对称性,能够引起与标准的Rabi模型不同的光子阻塞效应,当我们选取不同的偏置参数时,结果也随之发生变化;而各向异性参数的存在并不会引起系统对称性的变化,只能改变系统的能级,对于光子统计行为的影响甚微。本论文的第二部分,我们仍旧继续非线性光学现象的研究,从理论上研究了一种简单的纠缠态的制备方法。利用当人造二能级原子与一个腔超强耦合时,这两个系统可以通过相干Rabi振荡来实现光子的交换机制,这里我们使用一个原子与两个腔超强耦合的模型,这三个系统之间可以通过使得原子跃迁的方法在两个失谐的腔中交换光子。通过调整原子的跃迁频率,可以精确的控制这种交换。通过虚光子的产生和湮灭以及绝热近似技术,从而求得了系统的两个态之间的有效耦合,通过数值分析方法求得有效哈密顿量。考虑到最近在电路QED和其他系统的超强耦合方面的实验进展,我们相信我们的方案可以利用现有的技术来实现并且应用到更广泛的研究中。
李逊[7]（2019）在《光力系统在量子信号处理中的理论研究》文中提出量子力学被广泛应用于微观粒子及其运动规律的研究,自其诞生以来,深刻地揭示了微观世界的奥妙,推动了现代科技的发展,带来了半导体工业的高度繁荣。近四十年来,人们对量子力学的研究进入新的阶段,量子信息与量子计算成为了当前的研究热点。在构建量子信息网络、制造量子计算过程中,需要对信号进行控制,同时要求尽可能保护信号不被外界环境破坏。因此,对信号的控制以及削弱环境带来的量子噪声显得尤为重要。光力系统在传输和控制光场中有着重要的作用。光力系统中振子可以感知弱力、加速度、质量变化等信号,通过光力相互作用转化为光信号,从而实现对这些信号的传感。此外振子与电磁场耦合不受电磁场频率限制,因此也可以作为媒介使光与微波发生耦合,从而探测微波。在探测传感信号的过程中,涉及信号输出、噪声抑制等问题,需要使用开放系统理论进行处理。为此本论文将致力于开放系统中的光力系统在量子信号处理方面的理论研究,具体研究内容如下:利用光力系统与光纤耦合构成多端口路由器,通过计算我们发现两个相互耦合的光力系统中存在准模与振子的强非线性相互作用,借助这种非线性作用可以实现光子反聚束效应,从而得到单光子。在此基础上我们提出了一个多端口的单光子路由器的理论方案。光力系统与环境的耦合可以呈现非线性,借助被光场囚禁的两个纳米球（等价于机械振子）,我们研究了当囚禁场不满足单模近似,有一定带宽时,系统与环境同时存在线性与非线性耦合的纳米小球的动力学,解决了系统与环境存在非线性耦合的物理问题,给出了主方程,并讨论了这类系统中非线性耦合对非马尔可夫性的影响,发现非线性耦合提高了非马性。在信号传感方面,我们研究了光力系统在微波探测中的应用。考虑了振子与非马尔可夫库耦合下的微波信号探测。通过对比分析不同的环境谱,我们发现超欧姆谱能改变振子有效频率,提高光力微波探测的灵敏度。最后,我们提出了一个利用光力系统实现远程弱信号的探测方案,耦合腔列用于传输光场,其作用等价于传感腔与探测腔之间共享的结构库。我们给出了强非马尔可夫情况下束缚态出现的条件,从而可以有效的提高线性化的光力耦合强度,实现无损耗的信号远程传输,有效提高远程探测的灵敏度。这些研究对于光力系统作为量子信号处理的量子器件,具有理论意义,为相关实验研究提供依据。
温荣[8]（2019）在《冷原子系综中光与原子相干性的转换》文中进行了进一步梳理光与原子相干性之间的转换是研究光与原子相互作用的基本问题之一。光与原子之间的量子态转换可用于实现宏观原子系综的纠缠、量子隐形传输、量子存储,以及量子中继器,因此其在量子信息处理和量子网络中有非常重要的作用。原子系综的原子数目能通过激光冷却囚禁技术而大幅提升,并且原子的基态相干性能被有效操控而最大限度地匹配输入的光场模式,原子系综能实现超过90%的光-原子转换效率乃至光学存储效率。光场中没有被存储到原子内态相干性的部分,即通常被称为漏光,被普遍认为是量子系统的损失而无法被利用。但是,只要这部分光场的相干性没有破坏,其携带的信息仍可再利用。光与原子相干性之间的线性转换本质上是一种线性分束器模型,而原子系综本身具有很高的可操控性。因此,可以利用光与原子之间的转换实现可操控的光与原子量子界面。我们基于电磁诱导透明效应中的暗态极化子的概念提出了虚拟光-原子分束器的概念,并在冷原子系综中对光与原子相干性的转换进行了研究:通过改变控制光的光强而改变分束转换比例,实现了分束比可调的光-原子分束器;此外,我们发现转换过程中不可避免的损耗会引起光与原子相干性之间非厄米的转换。我们通过调节激光频率以及原子系综的光学深度发现光-原子分束器的厄米特性可以变换。因此我们实现了一个厄米性可调的分束器,相比于常规的固态分束器,这种虚拟分束器具有更大的操作自由度。本论文包含以下三个工作:1.利用DLCZ方案实现光-原子相干性转换产生关联光子对。在二维磁光阱中通过读写过程产生关联光子对以及宣布式单光子,并且研究在不同的实验条件下,双光子波包的变化情况。利用DLCZ方案的读取过程,通过改变读光光强,观察原子自旋波的转换情况,模拟原子自旋波的分束过程,我们发现原子自旋波的读取效率与读光强度和脉冲宽度均成正比。2.在三能级电磁诱导透明[Electromagnetically induced transparency（EIT）]系统中,通过EIT存储过程实现光场与原子基态相干性之间的相干分束。在不同的控制光条件下,EIT存储效率也不同,且未被存储的光与原子自旋波的比例会发生改变。当控制光从0.5 mW一直增大到12.5 mW时,光和原子相干性的比例被有效调节。在3 mW处,光与原子的比例为50:50。因此,我们分别演示了DLCZ和EIT存储过程中,改变泵浦光的激光光强均可实现控制光和原子之间的转换效率,从而实现分束比可调的分束器。3.将光和原子自旋波在虚拟分束器上进行合束,通过施加控制光脉冲引起光和原子自旋波的同时转换并干涉。通过调节电磁诱导透明过程的单光子失谐和原子系综的光学深度可以控制分束过程中的损耗比例,进而影响干涉结果:当损耗可以忽略不计时,光和原子自旋波的转换是厄米的,干涉条纹互补;当损耗增大时,光和原子之间的转换呈现非厄米特性。最终,我们实现了厄米性可调的光-原子分束器。
唐海军[9]（2019）在《原子和类原子系统中参量四波混频以及荧光的关联和压缩研究》文中指出本文通过理论与实验相结合分别研究了原子系统（铷原子）中的参量放大四波混频过程和类原子系统中的Pr3+:Y2SiOs晶体在低温环境（77K）下的非线性多波混频过程以及在不同实验参数对产生的信号之间的强度噪声关联以及强度差压缩的调控,此外我们研究了在类原子系统中的金刚石NV色心在室温环境下的多阶荧光的多聚束效应。在原子系统中,基于加热的铷原子气体中多波混频产生纠缠光具有高亮度,高信噪比,长相干时间等优势,我们研究了铷原子气体系统中的参量四波混频过程。通过改变一系列的实验参量来优化整个系统的光学增益:（a）改变系统中入射的相位角（角度相位因子elΔφ）来优化由于内缀饰作用导致的非线性增益;（b）改变系统中的小孔相位角（非线性相位因子eiΔδ）同样来优化内缀饰非线性增益;（c）调控外缀饰场的失谐来优化系统的光学泵浦增益。基于上述优化过程,我们分别构建了一个路由器和三级放大器的模型。鉴于原子系统中由于原子的热运动和多普勒效应,导致构成的器件无法小型化和集成化,我们将焦点转移到了类原子系统。介绍了在低温环境（77K）下Pr3+:Y2SiO5晶体产生相位共轭四波混频、四阶荧光以及它们之间的强度噪声关联与压缩的基本理论;通过调节激光的功率来研究它们之间的变化规律;最后通过理论与实验相结合进行了相关解释。考虑Pr3+:Y2SiO5晶体需要在低温环境下才能表现出较好的光学特性,为了能在生活中更好地应用。我们在类原子系统中引入了一种特别的晶体材料:金刚石NV色心。介绍了室温下NV色心晶体中产生多阶荧光的实验简图、能级简图,并引入了多阶荧光产生的多聚束效应理论;我们研究了激光的功率对多阶荧光产生多聚束效应的影响和规律,并通过理论与实验相结合给出了相关的理论解释;最后,通过分析变化规律,我们分别设想了高效的晶体管开关模型和新颖的或非门聚束逻辑门。
罗瑞桓[10]（2019）在《构造态光场与Λ型三能级原子相互作用系统的量子特性》文中指出非经典光场与原子相互作用时,系统可表现出诸多非经典特性。本文以全量子理论为基础,通过借助于数值计算方式探讨了Number-phase态光场和Pólya态光场与Λ型三能级原子相互作用时所表现出的一些非经典效应与特性。在第一章,首先简单介绍了Number-phase态光场和Pólya态光场,并对光场聚束与反聚束效应、光场压缩、粒子布居数反转以及量子纠缠特性进行了简单描述。第二章探讨了Pólya态光场在与Λ型三能级原子相互作用时,原子初态及某些光场参数对粒子布居数反转、光子反聚束效应以及光场压缩特性的影响。结果表明:原子处于不同初态时,光场概率参数、最大光子数及光场分布参数对系统光场粒子布居数反转的回复-崩塌现象有着显着的影响;初态为激发态或相干叠加态时,在光场概率参数、原子相对失谐量、最大光子数和光场分布参数的影响下,系统光场均可在一定条件下表现为完全的聚束效应或者完全的反聚束效应,但初态不同影响规律也各不相同;如果初态处于激发态,且原子相对失谐量、光场概率参数和最大光子数同时较小,则系统光场的X1分量可以间歇性的出现短时间的压缩。第三章讨论了Number-Phase态光场和Λ型三能级原子相互作用时,其初始状态及某些参数对光场压缩及光子反聚束效应的影响。结果表明:随着原子相对失谐量r的增大,可使两效应呈现时间域逐渐趋同,且呈现出一定的类周期性;随着光场参数ξ的增大,可使表现出光场不间断的类周期性震荡反聚束效应;选取一定的r与ξ的值,系统光场的X1分量可在在时间演化初期一定时间范围内呈现出压缩效应。第四章探讨了Λ型三能级原子在与Pólya态光场相互作用时,光场分布参数、原子相对失谐量、最大光子数、光场概率参数和原子初态对系统量子纠缠特性的影响。结果表明:当Λ型三能级原子在和Pólya态光场相互作用时,若初态为两下能级等权叠加态,各参量取适当值时可得到最大纠缠度较小的、稳定的、周期性震荡的量子纠缠态;若初态为激发态或三能级等权叠加态,各参量取适当值时可得到最大纠缠度SA=ln3≈1.1的、稳定的、周期性震荡的纠缠态。第五章对前文中的第二、三、四章进行了总结与展望,提出了下一步研究工作的明确方向及应用前景。
二、强场与级联三能级原子相互作用中的光子聚束与反聚束效应（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、强场与级联三能级原子相互作用中的光子聚束与反聚束效应（论文提纲范文）
（3）受驱量子系统辐射特性的量子滤波调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景概述 |
| 1.2 光子关联的频谱滤波 |
| 1.2.1 滤波光子关联的研究进展 |
| 1.2.2 滤波光子关联的理论描述 |
| 1.3 光场的非经典性 |
| 1.3.1 多光子物理的研究进展 |
| 1.3.2 光场的波粒关联与非经典性 |
| 1.3.3 光场非经典性的一般形式 |
| 1.4 过去量子态 |
| 1.4.1 过去量子态的相关理论 |
| 1.4.2 过去量子态的研究进展 |
| 1.5 多原子阵列与量子天线 |
| 1.5.1 量子天线的空间定向辐射 |
| 1.5.2 超辐射与亚辐射 |
| 1.6 本文的主要工作 |
| 第二章 基于时序操控滤波共振荧光的光子统计特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统的描述 |
| 2.3 频率-时间分辨的双光子关联特性 |
| 2.3.1 条件量子态与时序 |
| 2.3.2 过去量子态与联合探测 |
| 2.4 基于时序操控光子统计 |
| 2.4.1 双光子共振的级联辐射 |
| 2.4.2 双光子非共振的级联辐射 |
| 2.4.3 缀饰三能级原子与四能级量子点的比较 |
| 2.5 窄带滤波 |
| 2.6 本章小结 |
| 2.7 附录 |
| 第三章 滤波强关联三光子辐射的多重波粒量子关联 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Mollow共振荧光的强关联三光子辐射 |
| 3.2.1 哈密顿量和主方程 |
| 3.2.2 利用滤波产生强关联三光子辐射 |
| 3.3 强关联三光子辐射的非经典性 |
| 3.3.1 多重波粒关联与双光子强度关联 |
| 3.3.2 多重波粒关联与三光子强度关联 |
| 3.4 多重波粒量子关联的时域特性 |
| 3.4.1 强度-双重振幅双时关联 |
| 3.4.2 强度-振幅-振幅三时关联 |
| 3.4.3 与三光子强度关联函数的比较与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 3.6 附录 |
| 3.6.1 稳态概率幅的解析表达式 |
| 3.6.2 条件量子态和过去量子态 |
| 第四章 双原子量子天线滤波共振荧光的定向超聚束效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双原子量子滤波系统 |
| 4.3 超聚束共振荧光的条件探测 |
| 4.4 超聚束共振荧光的应用 |
| 4.4.1 单原子极限 |
| 4.4.2 利用双原子相干效应增强超聚束效应 |
| 4.4.3 原子间距的精密探测 |
| 4.5 空间双点超聚束效应 |
| 4.6 本章小结 |
| 4.7 附录 |
| 第五章 三原子二维量子天线滤波共振荧光的定向非经典性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三原子量子滤波系统 |
| 5.2.1 量子滤波系统的描述 |
| 5.2.2 主方程 |
| 5.3 原子相干效应与滤波量子态 |
| 5.3.1 对角原子态表象 |
| 5.3.2 对角原子态表象中的滤波量子态 |
| 5.3.3 缀饰原子态表象中的滤波量子态 |
| 5.4 频率分辨强度-强度定向非经典关联 |
| 5.5 频率分辨强度-振幅定向非经典关联 |
| 5.6 空间定向双模纠缠 |
| 5.7 本章小结 |
| 5.8 附录 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间完成的工作 |
| 致谢 |
（4）频率识别关联中的真空诱导相干与量子光源制备方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 光场的量子关联性质 |
| 1.2.1 二阶量子关联 |
| 1.2.2 频率识别关联 |
| 1.2.2.1 频率识别关联的理论研究方法的发展 |
| 1.2.2.2 频率识别关联的研究进展 |
| 1.3 真空诱导相干的研究背景介绍 |
| 1.3.1 真空诱导相干的理论介绍 |
| 1.3.2 真空诱导相干的研究进展 |
| 1.4 单光子源 |
| 1.4.1 单光子源的应用 |
| 1.4.2 单光子源的要求 |
| 1.4.3 各种单光子源体系 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 频率识别关联中的真空诱导相干效应 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论模型 |
| 2.3 系统的一般解 |
| 2.3.1 J=1/2→J=1/2跃迁系统的修饰态表象 |
| 2.3.2 不同时序的双光子跃迁路径 |
| 2.3.3 频率识别双光子关联函数的一般解 |
| 2.4 对真空诱导相干引起的双光子时序干涉效应的讨论 |
| 2.4.1 简并系统中的真空诱导相干引起的时序干涉效应 |
| 2.4.2 非简并系统中的真空诱导相干引起的时序干涉效应 |
| 2.4.2.1 外加磁场对时序干涉效应的影响 |
| 2.4.2.2 频率滤波对时序干涉效应的操控 |
| 2.5 结论 |
| 2.6 附录 |
| 2.6.1 系统参数的计算 |
| 2.6.2 双光子关联函数的解析求解方法 |
| 2.6.3 不同频率的双光子跃迁路径的幅度 |
| 2.6.4 探测器的平均激发 |
| 第三章 线宽可相干操控的超窄单光子源 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超窄线宽单光子的产生原理 |
| 3.2.1 具有超窄线宽的等效能级系统 |
| 3.2.2 荧光光子的超窄光谱性质 |
| 3.2.3 荧光光子的长延时反聚束性质 |
| 3.2.4 荧光在窄带探测器上的单光子响应性质 |
| 3.3 实验可行性的讨论 |
| 3.4 总结 |
| 3.5 附录 |
| 3.5.1 辐射体系统的求解与讨论 |
| 3.5.1.1 辐射体系统运动方程的稳态解 |
| 3.5.1.2 辐射体的荧光谱的求解与分析 |
| 3.5.1.3 辐射体的关联函数的解析讨论 |
| 3.5.1.4 激光失谐量对单光子响应的影响 |
| 3.5.2 实施方案示例 |
| 3.5.2.1 ~(87)Rb原子的D_2线的F_g=1→F_e=0跃迁系统 |
| 3.5.2.2 荧光性质和探测器响应 |
| 3.5.2.3 单光子源的其它可实现方案 |
| 第四章 相干操控的电子搁置效应下的超窄能级结构与超聚束现象 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型与主方程 |
| 4.3 相干操控的电子搁置效应下的等效能级系统的辐射场特性 |
| 4.3.1 超窄线宽的等效能级体系 |
| 4.3.2 等效能级系统的修饰态性质 |
| 4.3.3 超窄带宽区域的双光子谱 |
| 4.4 eg跃迁辐射场在滤波作用下的超聚束性 |
| 4.4.1 超聚束效应的产生 |
| 4.4.2 超聚束效应产生的原因的讨论 |
| 4.4.3 一般参数区域的推广 |
| 4.5 总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）单光子与原子基态激发的干涉（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景介绍 |
| 1.2 研究内容及结构 |
| 第二章 基于冷原子系统产生的单光子与单个原子自旋波 |
| 2.1 中性原子的激光冷却的原理 |
| 2.2 磁光阱冷却 |
| 2.3 电磁诱导透明(EIT) |
| 2.4 EIT中的光与原子自旋波 |
| 2.5 四波混频产生单光子 |
| 2.6 DLCZ方案产生单光子与单原子自旋波 |
| 第三章 非厄密分束器中的双光子干涉 |
| 3.1 厄密分束器中的双光子干涉 |
| 3.2 非厄密分束器中的双光子干涉 |
| 第四章 实验系统 |
| 4.1 二维磁光阱 |
| 4.2 系统时序设置 |
| 第五章 单光子与单原子自旋波的干涉 |
| 5.1 模拟单光子与单原子自旋波的干涉 |
| 5.1.1 实验设置 |
| 5.1.2 一阶干涉结果 |
| 5.1.3 二阶干涉结果 |
| 5.2 模拟单光子与单原子自旋波的干涉 |
| 5.2.1 实验设置 |
| 5.2.2 二阶干涉结果 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间科研成果 |
（6）各向异性Rabi模型的光子阻塞效应及双模纠缠态的制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1.1 光与物质相互作用的量子哈密顿量形式简介 |
| 1.2 光与物质的基本相互作用---量子 Rabi 模型 |
| 1.3 旋转波近似和JC模型 |
| 1.4 Rabi模型和JC模型的对称性 |
| 1.5 光子阻塞效应 |
| 1.6 本文的章节安排 |
| 第二章 超强耦合作用下的光子阻塞效应 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 物理模型 |
| 2.3 超强耦合系统的光子阻塞 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 带偏置项的各向异性Rabi模型 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 物理模型 |
| 3.3 对称性与跃迁选择 |
| 3.4 光子阻塞效应 |
| 3.4.1 偏置参数对光子阻塞效应的影响 |
| 3.4.2 各向异性参数对光子阻塞效应的影响 |
| 3.4.3 相位角θ对光子阻塞效应的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 双模纠缠态的制备 |
| 4.1 概述 |
| 4.1.1 量子纠缠 |
| 4.1.2 绝热近似 |
| 4.2 物理模型 |
| 4.3 有效Hamiltonian求解 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文情况 |
（7）光力系统在量子信号处理中的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号 |
| 1 绪论 |
| 1.1 从经典到量子 |
| 1.2 量子信息与量子路由 |
| 1.3 开放量子系统 |
| 1.4 光力系统 |
| 1.4.1 光力系统的实验实现 |
| 1.4.2 非马尔可夫光力系统 |
| 1.5 本文内容安排 |
| 2 基础理论和研究方法 |
| 2.1 电磁场的量子化 |
| 2.1.1 电磁场的正交分量 |
| 2.2 光场的量子态 |
| 2.3 光场探测与量子关联函数 |
| 2.3.1 光子探测 |
| 2.3.2 关联函数 |
| 2.3.3 光子聚束与反聚束 |
| 2.3.4 零差探测 |
| 2.4 开放量子系统 |
| 2.4.1 开放量子系统模型哈密顿量 |
| 2.4.2 开放量子系统的主方程 |
| 2.4.3 海森堡-朗之万方程 |
| 2.5 量子噪声 |
| 2.6 光力系统 |
| 2.6.1 辐射压力 |
| 2.6.2 光力耦合 |
| 2.6.3 光力系统的非线性 |
| 2.6.4 光力系统中的量子噪声 |
| 3 基于耦合腔光力系统的单光子多端口量子路由器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型与哈密顿量 |
| 3.3 光子阻塞 |
| 3.4 单光子路由器 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 两个与非马尔可夫环境非线性耦合的悬浮纳米小球的动力学 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型与哈密顿量 |
| 4.3 环境诱导的悬浮粒子压缩 |
| 4.4 纠缠与态交换 |
| 4.5 非马尔可夫度量 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 利用非马尔可夫效应提高光力系统弱微波信号探测的灵敏度 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型与系统演化 |
| 5.3 直接探测的噪声与输出谱 |
| 5.4 零差探测 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于光力束缚态的远程弱信号探测 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型与哈密顿量 |
| 6.2.1 负有效质量机械振子 |
| 6.2.2 系统哈密顿量 |
| 6.3 有效非马尔可夫库与束缚态 |
| 6.4 弱信号探测的灵敏度 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）冷原子系综中光与原子相干性的转换（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光和原子系综之间的量子界面 |
| 1.1.1 光与物质量子界面的相互作用类型 |
| 1.1.2 用于量子界面的原子介质 |
| 1.2 光-原子相干性转换 |
| 1.2.1 光的量子存储 |
| 1.2.1.1 EIT存储和拉曼存储 |
| 1.2.1.2 DLCZ方案 |
| 1.2.1.3 光子回波 |
| 1.2.1.4 非共振的法拉第相互作用 |
| 1.2.2 原子系综的纠缠 |
| 1.3 非厄米物理 |
| 1.4 本论文的创新点和主要内容 |
| 第二章 基本理论 |
| 2.1 光与原子的相互作用理论 |
| 2.1.1 原子系综的光学深度 |
| 2.1.2 三能级原子与光场的相互作用 |
| 2.1.2.1 电磁诱导透明 |
| 2.1.2.2 EIT慢光效应 |
| 2.1.2.3 EIT存储 |
| 2.1.2.4 原子自旋波 |
| 2.2 基于线性分束器的干涉理论 |
| 2.2.1 无损线性分束器 |
| 2.2.1.1 无损线性分束器的输入输出关系 |
| 2.2.1.2 基于无损线性分束器的一阶以及二阶干涉(HOM干涉) |
| 2.2.2 有损线性分束器 |
| 2.2.2.1 有损线性分束器的输入输出关系 |
| 2.2.2.2 基于有损线性分束器的一阶以及二阶干涉 |
| 第三章 冷原子实验系统 |
| 3.1 磁光阱的基本原理 |
| 3.1.1 激光冷却 |
| 3.1.2 磁光阱 |
| 3.2 ~(85)Rb二维磁光阱冷原子系统的设计 |
| 3.2.1 工作激光与光路设计 |
| 3.2.2 囚禁磁场线圈与光束排列 |
| 3.2.3 时序控制 |
| 3.3 实验仪器与装置 |
| 3.3.1 真空系统 |
| 3.3.2 激光锁频系统 |
| 3.3.3 声光调制器驱动 |
| 3.4 制备结果和系统测量 |
| 3.4.1 OD以及EIT测量 |
| 3.4.2 原子布居数测量 |
| 第四章 利用电磁诱导透明实现分束比可调的光-原子分束器 |
| 4.1 背景介绍与基本原理 |
| 4.1.1 虚拟分束器 |
| 4.1.2 EIT暗态极子 |
| 4.1.3 光-原子虚拟分束器 |
| 4.2 利用DLCZ方案EIT读取过程模拟自旋波分束 |
| 4.2.1 在冷原子系综中利用DLCZ方案产生单光子源 |
| 4.2.2 实验方案与实验结果 |
| 4.3 利用EIT存储实现光场分束 |
| 4.3.1 理论模型 |
| 4.3.2 实验装置 |
| 4.3.3 实验结果 |
| 第五章 在冷原子系综中实现可调非厄米分束器 |
| 5.1 非厄米分束器 |
| 5.2 原子系综中非厄米的光子与磁子干涉 |
| 5.3 物理本质及理论描述 |
| 5.4 可调谐非厄米分束器 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 |
| 致谢 |
（9）原子和类原子系统中参量四波混频以及荧光的关联和压缩研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 原子系统 |
| 1.1.1 参量四波混频 |
| 1.1.2 铷原子系统 |
| 1.2 类原子系统 |
| 1.2.1 Pr~(3+):Y_2SiO_5 晶体简介 |
| 1.2.2 NV色心晶体简介 |
| 1.2.3 荧光的关联与压缩的研究现状 |
| 1.3 选题的意义 |
| 1.4 论文内容和结构安排 |
| 2 铷原子系统中参量四波混频的研究 |
| 2.1 实验系统与基本理论 |
| 2.1.1 参量放大四波混频 |
| 2.2 实验结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 Pr~(3+):Y_2SiO_5 晶体中荧光的关联与压缩的研究 |
| 3.1 实验系统与基本理论 |
| 3.1.1 相位共轭四波混频 |
| 3.1.2 四阶荧光 |
| 3.1.3 强度噪声关联与压缩 |
| 3.2 实验结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 NV色心中荧光的聚束效应 |
| 4.1 实验系统与基本理论 |
| 4.1.1 荧光的聚束效应 |
| 4.2 实验结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 进一步工作建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（10）构造态光场与Λ型三能级原子相互作用系统的量子特性（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 Number-phase场态 |
| 1.2 Pólya场态 |
| 1.3 光场聚束与反聚束效应 |
| 1.4 光场的压缩特性 |
| 1.5 粒子布居数反转 |
| 1.6 量子纠缠特性 |
| 1.7 论文的结构安排 |
| 第二章 Pólya态光场与Λ型三能级原子相互作用系统的量子特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论模型及公式计算 |
| 2.3 数值计算与图像分析 |
| 2.3.1 粒子布居数反转 |
| 2.3.2 光场的反聚束效应 |
| 2.3.3 光场的压缩性质 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Number-Phase态光场与Λ型三能级原子相互作用系统的量子特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型及计算公式 |
| 3.3 数值计算与图像分析 |
| 3.3.1 光场的反聚束效应 |
| 3.3.2 光场的压缩特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Λ型三能级原子与Pólya态光场相互作用系统的量子纠缠特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型及计算公式 |
| 4.3 数值计算与图像分析 |
| 4.3.1 初态为激发态时各参数对纠缠度影响 |
| 4.3.2 初态为两下能级等权叠加态时各参数对纠缠度影响 |
| 4.3.3 初态为三能级等权叠加态时各参数对纠缠度影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表或已录用的论文 |
四、强场与级联三能级原子相互作用中的光子聚束与反聚束效应（论文参考文献）
- [1]非对称半导体量子阱中高阶量子关联效应的研究[J]. 张振兴,郭洪菊,王飞. 量子光学学报, 2021(03)
- [2]基于光子阻塞效应制备反聚束光子对/三重态[D]. 任义. 江西师范大学, 2021
- [3]受驱量子系统辐射特性的量子滤波调控[D]. 彭泽安. 华中师范大学, 2021
- [4]频率识别关联中的真空诱导相干与量子光源制备方案研究[D]. 张贺宾. 华中师范大学, 2021
- [5]单光子与原子基态激发的干涉[D]. 任志强. 华东师范大学, 2020(10)
- [6]各向异性Rabi模型的光子阻塞效应及双模纠缠态的制备[D]. 于鑫. 东北师范大学, 2020(02)
- [7]光力系统在量子信号处理中的理论研究[D]. 李逊. 大连理工大学, 2019(08)
- [8]冷原子系综中光与原子相干性的转换[D]. 温荣. 华东师范大学, 2019(02)
- [9]原子和类原子系统中参量四波混频以及荧光的关联和压缩研究[D]. 唐海军. 西安理工大学, 2019(08)
- [10]构造态光场与Λ型三能级原子相互作用系统的量子特性[D]. 罗瑞桓. 内蒙古师范大学, 2019(07)
标签：原子论文; 量子论文; 波的干涉论文; 量子效应论文; 荧光共振能量转移论文;