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失谐Jaynes-Cummings模型中场与原子的量子特性

董超  
【摘要】:首先,本文研究了相位损耗腔中大失谐下两个全同二能级原子与相干态场相互作用系统中场熵的演化特性。讨论了不同原子初始状态、光场平均光子数以及衰变常数对光场线性熵,原子线性熵和光场-原子系统线性熵的影响。结果表明,光场线性熵和原子线性熵较强地依赖于原子的初始状态,但系统的线性熵与原子的初始状态无关。当原子初始处于基态或激发态时,原子始终呈现纯态,而光场和原子-光场系统除在初始时刻对应着纯态外,在其它任何时刻均呈混合态。经一段时间以后,趋于一稳定值,到达稳定值的时间随衰变常数和初始平均光子数的增加而缩短。当原子初始处于基态与激发态的等概率相干叠加态时,系统的线性熵随时间的演化规律不变,光场线性熵随时间作振荡幅度减小的振荡,随时间的延长,该振荡消失,趋于与系统线性熵相同的稳定值。其振荡的时间随初始平均光子数的增加和衰变常数的增大而缩短。随着初始平均光子数的增加,光场的线性熵和系统的线性熵也随之而增大。原子线性熵随时间演化具有准周期性,并趋于一稳定值。随着光子数的增加,原子线性熵随时间的演化频率也随之而增大、振荡的幅度随之减小,原子线性熵与衰变常数无关。 其次,本文还研究了双模压缩真空场与∧型三能级原子非共振相互作用系统中场模失谐量δ和光场的初始压缩因子r对光场压缩影响。结果表明:光场呈现出较规则的压缩现象,压缩程度与r、δ明显相关。当r从零逐渐增大时,光场的压缩程度将经历一个由浅变深然后又由深变浅以至最终消失的过程:较小的场模失谐量对光场的压缩没有明显的影响,而较大的场模失谐量将加深光场的压缩程度。


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