原子-腔耦合系統(tǒng)的量子統(tǒng)計(jì)和相干性質(zhì)的研究.pdf

1、本文應(yīng)用量子理論對(duì)原子-腔耦合系統(tǒng)進(jìn)行了理論研究，采用主方程方法為數(shù)學(xué)工具，進(jìn)行理論推導(dǎo)。主要從考慮純失相和不考慮純失相兩個(gè)方面來研究原子-腔耦合系統(tǒng)的性質(zhì)。
　　首先，通過計(jì)算光場的二階相關(guān)度和腔場的光子數(shù)分布（即因子q），本文討論原子-腔耦合系統(tǒng)的量子統(tǒng)計(jì)性質(zhì)和相干性質(zhì)。與其他研究者之前的討論不同的是，本文主要是研究它們隨時(shí)間演化的過程。當(dāng)考慮純失相時(shí)，在好腔或壞腔條件下分別研究原子的自發(fā)輻射率和腔場衰減對(duì)系統(tǒng)的量子統(tǒng)計(jì)性質(zhì)和

2、相干性質(zhì)的影響。研究的結(jié)果表明，無論在好腔條件或是壞腔條件下，當(dāng)取不同的原子自發(fā)輻射率和腔場衰減率時(shí)，腔內(nèi)的光子都處于亞泊松分布的光場中，體現(xiàn)了量子光場的非經(jīng)典特性，當(dāng)時(shí)間趨于無窮時(shí)，腔內(nèi)光子趨于泊松分布統(tǒng)計(jì)，此時(shí)更接近相干光場。同時(shí)腔內(nèi)產(chǎn)生真正的反群聚光場，光子間為負(fù)關(guān)聯(lián)，它們彼此趨于相互分離。反群聚性是非經(jīng)典光場區(qū)別經(jīng)典光場的主要特性，是光場的純量子效應(yīng)，是經(jīng)典光場所沒有的，在好腔條件下反群聚性越來越明顯，但是在壞腔條件下反群聚性隨

3、時(shí)間的演化越來越不明顯。不同的是在壞腔條件下腔場的二階相關(guān)度隨原子的自發(fā)輻射率的增大而增大，隨腔場衰減的增大而增小。
　　接下來研究的是不考慮純失相時(shí)，在取不同原子自發(fā)輻射率的情況下原子-腔耦合系統(tǒng)的量子統(tǒng)計(jì)和相干性質(zhì)的研究。研究表明無論好腔或是壞腔條件下，所研究的系統(tǒng)均處于反群聚態(tài)和亞泊松分布的光場中，表現(xiàn)出量子光場的非經(jīng)典特性，隨著時(shí)間的演化光場最終趨向于泊松分布光場，即相干性越來越明顯。無論原子的自發(fā)輻射率取何值，對(duì)好腔條件