光場經(jīng)EIT介質壓縮性的相干調制.pdf

1、自從Harris等人在20世紀90年代提出電磁誘導透明(EIT)現(xiàn)象后,由于EIT現(xiàn)象在量子信息、量子計算及光量子信息存儲等方面有著重要應用而備受人們關注。EIT現(xiàn)象是指在外加耦合場的作用下,探測光經(jīng)過原子介質而不被吸收的物理現(xiàn)象。其相關效應如無反轉激光,粒子數(shù)相干捕獲,電磁誘導吸收,巨非線性光學,“慢”光現(xiàn)象,和光信息存儲等也成為人們研究的熱點。特別地,基于EIT現(xiàn)象的光量子信息存儲在量子通訊中占有非常重要的作用。由于光的傳播速度快和

2、與其它物質較弱的相互作用,光子作為信息的理想載體。信息處理需要將快速傳播的帶有信息的光停下來,這就需要光的停止和信息存儲。另一方面,光場壓縮性是光的一種純量子特性。它在量子通訊(如量子隱形傳輸)等方面有重要的應用。這方面的研究是利用全量子理論EIT,該理論可用暗態(tài)極化子(DSP)得到完美的詮釋。本文將利用暗態(tài)極化子(DSP)理論討論光信息的存儲和光場的壓縮性在原子中的存儲和恢復。同時,研究了當壓縮光作為探測光時,微擾場對慢光壓縮性的相干

3、調制。本論文研究的主要內(nèi)容如下:
　　 第二章,簡介EIT現(xiàn)象的基本原理及發(fā)展歷史,以及EIT效應的應用和研究現(xiàn)狀。
　　 第二章,詳細介紹了討論光與物質相互作用所采用的兩種理論:半經(jīng)典理論和全量子理論。同時,采用暗態(tài)方法對EIT現(xiàn)象進行物理解釋。
　　 第三章,詳細介紹了暗態(tài)極化子理論,并解釋如何利用暗態(tài)極化子描述量子信息在原子介質中的存儲。
　　 第四章,我們采用了一個五能級M型原子模型。在這個五能級

4、原子模型中,我們研究了兩束量子探測光場和兩個經(jīng)典控制場與該原子系統(tǒng)的相互作用。并利用得到的暗態(tài)極化子,討論了兩束探測光信息在兩個獨立量子通道中的存儲和釋放。特別是在恢復探測光信息的過程中,通過絕熱的調節(jié)控制場可以按需要恢復探測場的信息。這對量子信息處理和量子通信領域都有著潛在的應用。
　　 第五章,詳細研究了采用兩束相干微擾場對通過六能級三腳架型原子系統(tǒng)的光場壓縮譜的調制?；诖肆芗壪到y(tǒng),討論了單束和雙束微擾場對壓縮光吸收譜和