雙模競爭J-C模型與非線性J-C模型的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、光場與原子的相互作用,能展現(xiàn)原子反轉(zhuǎn)的崩塌與回復(fù)、光場與原子的壓縮、光子的反聚束與亞柏松分布等一系列非經(jīng)典效應(yīng),是量子光學(xué)研究的主要內(nèi)容.描述這種相互作用的基本理論模型是Jaynes-Cummings(J-C)模型.在旋波近似下,標(biāo)準(zhǔn)J-C模型能夠精確求解,可以揭示非經(jīng)典效應(yīng)的物理機(jī)制,而雙模競爭J-C模型與非線性J-C模型是標(biāo)準(zhǔn)J-C模型的兩個(gè)重要推廣,一直引起人們的關(guān)注和重視.該文研究雙模競爭J-C模型中原子的動(dòng)力學(xué)行為以及非線性J

2、-C模型中場的熵壓縮特性,得出了一系列有意義的結(jié)果:第一章首先對雙模競爭J-C模型、非線性J-C模型作了簡單歷史回顧,然后把三光子和單光子雙模競爭J-C模型推廣到k光子和l光子雙模競爭的一般情況,即從k光子和l光子雙模競爭相互作用哈密頓量出發(fā),得到推廣后系統(tǒng)的一般時(shí)間演化算符,建立了該文的基本工作模型之一;其次,從光場與原子附加克爾介質(zhì)相互作用哈密頓量出發(fā),得出非線性J-C模型系統(tǒng)的一般時(shí)間演化算符和光場的約化密度算符,得出了該文的基本

3、工作模型之二.第二章運(yùn)用全量子理論研究推廣后的雙模競爭J-C模型的原子動(dòng)力學(xué),討論了光場初態(tài)和原子與雙模場之間的相對耦合強(qiáng)度對原子動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的影響.結(jié)果表明:雙模競爭的存在可以導(dǎo)致原子反轉(zhuǎn)的周期崩塌與回復(fù),相對耦合強(qiáng)度的增加可以導(dǎo)致原子反轉(zhuǎn)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)回復(fù)現(xiàn)象,初始光場光子數(shù)的增加可以延長原子反轉(zhuǎn)的回復(fù)時(shí)間等.第三章研究非線性J-C模型中場的熵壓縮特性.運(yùn)用量子熵理論研究了非線性J-C模型中場的熵壓縮特性,討論了克爾介質(zhì)與原子初態(tài)對場熵壓縮