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双光子阻塞的缀饰态理论应用研究

论文摘要

对于一个经典光场作用下的单原子-腔QED系统,当外场与腔-原子系统的缀饰态共振时,由于J-C模型的（?）非线性引起的失谐会抑制额外光子的吸收,进而导致光子阻塞效应。光子阻塞一个明显的结果是反聚束效应。但在双光子共振跃迁的过程中,聚束和反聚束效应都有可能发生,这受原子与腔场间的耦合强度、外加经典场的驱动强度等因素的影响。本文对外加经典光场的J-C模型用缀饰态理论进行了描述,并截断部分希尔伯特空间,有效截取了六个缀饰态能级,来研究该截断部分的双光子跃迁过程。为了描述体系的有效动力学,先求得系统主方程的具体表达式。接下来,利用主方程方法具体解析了双光子共振跃迁导致的缀饰态能级频率移位。利用Fr?hlich变换,求出了体系的有效哈密顿量。在稳态条件下,从不同的跃迁路径分别计算了一阶关联函数,对不同过程做了对比分析。在此基础上计算了光子二阶关联函数,在不同的参数条件下绘制图像,分析了聚束和反聚束效应。研究结果表明,在双光子跃迁的过程中,光子阻塞效应是否发生,或者说反聚束效应的显明程度,是由多个参量共同决定的。当原子-腔场的偶极耦合强度g不变时,逐渐增大外加光场的驱动强度ε,体系就会从聚束效应演变为反聚束效应,并且反聚束效应随驱动强度的增大越来越明显。当选定的偶极耦合强度越来越大时,发生反聚束效应需达到的驱动强度更大。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  •   1.1 光子阻塞效应
  •   1.2 光子反聚束效应
  •     1.2.2 二阶关联函数
  •     1.2.3 光子反聚束效应研究进展
  •   1.3 论文的结构安排
  • 第二章 缀饰态理论及体系主方程
  •   2.1 二能级原子的缀饰态
  •   2.2 单原子-腔QED主方程
  •   2.3 Fr?hlich变换
  • 第三章 缀饰原子双光子过程的有效动力学
  •   3.1 缀饰态空间
  •     3.1.1 外加经典光场的J-C模型
  •     3.1.2 六能级模型
  •   3.2 系统主方程
  •   3.3 有效哈密顿量及能级频率移位
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 关联函数与双光子阻塞过程分析
  •   4.1 双光子过程一阶关联函数的计算与分析
  •     4.1.1 稳态下密度矩阵对角元的计算
  •     4.1.2 一阶关联函数的计算
  •     4.1.3 对关联函数的分析
  •   4.2 光子关联函数
  •   4.3 聚束与反聚束效应分析
  •   4.4 本章小结
  • 总结
  • 参考文献
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 刘佳佳

    导师: 朱红波

    关键词: 双光子阻塞,主方程,缀饰态,反聚束效应

    来源: 东北师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 物理学

    单位: 东北师范大学

    分类号: O572.31

    总页数: 55

    文件大小: 1282K

    下载量: 99

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/b637eb79ced2355505528142.html