一类超聚束光场的稳态制备方案及其量子统计性质研究

论文摘要

超聚束光,作为一种新型的光场态,其制备和物理性质的研究对量子光学基础科学问题和量子信息应用领域的研究都有着重要的意义,本文主要研究的是超聚束光场的制备方法及其量子统计性质。针对驱动腔QED中的光子稳态输出,提出了一种制备稳态超聚束光的方法。对比于压缩真空态和赝热光等两种典型的超聚束光场态,我们研究了这类稳态超聚束光场态的各种实验可检验的量子统计特性,比如:与原子相干特性有关的大于2的二阶关联函数取值,光子数的超泊松分布特性,和光场正交分量的压缩效应等。利用主方程方法,本文首先求解了与两能级原子大失谐耦合的量子化腔的驱动光场透射谱,证实了通过谱探测可以实现原子态的非破坏测量;通过计算稳态输出光场态的量子统计性质,尤其是其二阶关联函数的取值,证明了此系统可以输出二阶关联函数大于2的稳态超聚束光,并且聚束特性与原子态的相干叠加性质有关。只要合适地调节原子态的相干特性,光子的聚束特性也是可调的。对比于其他两种典型的超聚束光场态:单模压缩真空态和赝热光场态,我们的数值计算结果表明,这类稳态超聚束光有非常优越的非经典特性:很强的光子超泊松分布和显著的光场正交分量压缩效应。我们期望,这些优越的性质在未来的高性能光量子保密通信和光量子雷达等领域有重要的应用前景。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 胥迎燕

导师: 韦联福

关键词: 二能级原子,超聚束,非经典效应,二阶相干度,超泊松分布,压缩效应

来源: 西南交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 西南交通大学

分类号: O431.2

DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.001418

总页数: 74

文件大小: 2977K

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标签：二能级原子论文;  超聚束论文;  非经典效应论文;  二阶相干度论文;  超泊松分布论文;  压缩效应论文;