受驅(qū)動光力系統(tǒng)中的光子阻塞效應(yīng)的研究.pdf

1、單光子源的制備與操控是量子信息和量子通信領(lǐng)域里至關(guān)重要的一環(huán)，它之所以吸引著廣大研究者的目光，是由于單光子源在理論、實驗研究和實用化等方面都具有著重大意義。近幾年來，隨著腔光力系統(tǒng)在理論和實驗上的快速發(fā)展，為我們提供了新的途徑去研究量子現(xiàn)象和光學(xué)效應(yīng)，特別是在非線性效應(yīng)方面幫助我們通過光子阻塞機制來實現(xiàn)單光子源。
　　在本文中，我們在腔光力系統(tǒng)中研究了如何制備單光子源。為了得到明顯的光子阻塞效應(yīng)，考慮同時驅(qū)動處于低溫條件下的腔光力

2、系統(tǒng)中的諧振腔與機械振子。通過將腔場和機械振子的Fock態(tài)空間進行適當(dāng)?shù)亟財?，并對系統(tǒng)進行旋波近似，得到腔內(nèi)光子和聲子的主方程。利用薛定諤方程近似解析的方法計算光子的二階關(guān)聯(lián)函數(shù)，分析了腔內(nèi)光子的統(tǒng)計特性。我們的研究結(jié)果表明:當(dāng)光力系統(tǒng)接近單光子強耦合時，由于腔場與機械振子系統(tǒng)的本征能量與光子數(shù)有關(guān)，能級間隔不均勻，導(dǎo)致系統(tǒng)吸收一個光子之后，腔內(nèi)光子會阻止后面的光子共振地進入腔內(nèi)，通過腔場的透射光會表現(xiàn)出明顯的光子反聚束效應(yīng)。與外加弱激

3、光場只驅(qū)動腔場的光力系統(tǒng)相比，我們所考慮的系統(tǒng)中光子阻塞效應(yīng)更加突出，說明外加激光場驅(qū)動機械振子對實現(xiàn)光子阻塞是一種優(yōu)化方案。在弱光力耦合的情況下，系統(tǒng)仍會表現(xiàn)出非常強的光子反聚束效應(yīng)，這是由于弱耦合相互作用以及系統(tǒng)躍遷至雙光子態(tài)的兩條路徑之間的量子相消干涉引起的。
　　另外，在這種非常規(guī)光子阻塞機制中，我們通過近似解析的方法求出了發(fā)生理想光子阻塞效應(yīng)所對應(yīng)的參數(shù)的最優(yōu)條件，利用該條件我們可以調(diào)節(jié)相位差φ、失諧量△等物理量使腔場的