【摘要】：作為量子光學(xué)和力學(xué)的交叉學(xué)科,腔光力學(xué)的探索已經(jīng)吸引了人們的強(qiáng)烈關(guān)注。由于其極佳的可擴(kuò)展性,超高的靈敏性,以及可在宏觀尺度下展示量子現(xiàn)象等諸多優(yōu)點(diǎn),腔光力學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各種實(shí)驗(yàn)中。借助于光力學(xué)相互作用,腔光力學(xué)系統(tǒng)可以產(chǎn)生許多奇特的量子效應(yīng),例如光力誘導(dǎo)透明,光力學(xué)糾纏,振子的基態(tài)冷卻和壓縮態(tài)的制備等。其中作為宏觀量子效應(yīng)中兩個(gè)重要的部分,光力誘導(dǎo)透明和光力學(xué)糾纏已經(jīng)被廣泛的研究。光力誘導(dǎo)透明是由反斯托克斯邊帶路徑與頻率相同的腔場(chǎng)光子躍遷路徑發(fā)生量子干涉,導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)弱探測(cè)光的吸收能力減弱的現(xiàn)象。這些研究已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于許多領(lǐng)域中,如光學(xué)路由,光學(xué)開關(guān),光學(xué)頻率梳,快慢光效應(yīng)及高精度測(cè)量等。光力誘導(dǎo)透明在經(jīng)典與量子信息轉(zhuǎn)換中提供了有效的方案,對(duì)光學(xué)信息的存儲(chǔ)也是十分重要的。光力學(xué)糾纏是兩個(gè)或者多個(gè)量子體系間的非定域,非經(jīng)典的關(guān)聯(lián),是量子體系內(nèi)子體系或各個(gè)自由度間關(guān)聯(lián)的力學(xué)屬性。在本文中,主要研究了系統(tǒng)對(duì)探測(cè)場(chǎng)的光學(xué)響應(yīng)以及機(jī)械模與光學(xué)腔模之間的二體糾纏行為。首先,研究由原子系綜和諧振腔組成的混合光力學(xué)系統(tǒng)中探測(cè)場(chǎng)的輸出光譜的各種特性,包括簡(jiǎn)正模劈裂、吸收和放大行為之間的轉(zhuǎn)換以及多重光力誘導(dǎo)透明和多重光力誘導(dǎo)吸收效應(yīng)。本文分析了每一個(gè)子系統(tǒng)對(duì)簡(jiǎn)正模劈裂行為的影響,并且解釋了吸收峰之間間距的線性變化行為。在實(shí)驗(yàn)上可行的參數(shù)機(jī)制下,可得到三個(gè)吸收與放大行為之間的臨界點(diǎn)�；诘谝粋�(gè)臨界點(diǎn),研究了二能級(jí)原子系綜對(duì)吸收和放大效應(yīng)的影響。原子系綜與光學(xué)腔模之間的相互作用不但引起吸收峰(放大谷)的劈裂效應(yīng),也實(shí)現(xiàn)了吸收和放大效應(yīng)之間的轉(zhuǎn)換。除此之外,分別對(duì)雙光力誘導(dǎo)透明和雙光力誘導(dǎo)吸收的吸收峰和透明谷一一對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)分析,發(fā)現(xiàn)由腔模和二能級(jí)原子系綜之間的相互作用所誘導(dǎo)的吸收峰和透明谷的位置與耦合強(qiáng)度無關(guān),但是與原子系綜的失諧參數(shù)是線性相關(guān)的。此外,利用多能級(jí)原子系綜,多重光力誘導(dǎo)透明和吸收效應(yīng)可以被實(shí)現(xiàn)。這為在雜化光力學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)頻率梳的實(shí)現(xiàn)提供了可能。其次,在雙腔光力學(xué)系統(tǒng)中,藍(lán)失諧機(jī)制下的光力學(xué)糾纏特性被研究。眾所周知,由于系統(tǒng)的穩(wěn)定性的限制,藍(lán)失諧機(jī)制下光力學(xué)糾纏未吸引人們足夠多的關(guān)注。系統(tǒng)的穩(wěn)定性區(qū)域可出現(xiàn)在紅失諧機(jī)制中,這是因?yàn)樵谌豕饬W(xué)耦合情況下,腔場(chǎng)對(duì)機(jī)械振子的加熱過程可以被忽略,而冷卻過程致使機(jī)械振子的平均聲子數(shù)減少,進(jìn)而可以冷卻系統(tǒng)中機(jī)械諧振子的平均聲子數(shù),這保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。反之,在藍(lán)失諧機(jī)制中,由于機(jī)械諧振子中平均聲子數(shù)的不斷增加,致使系統(tǒng)無法滿足穩(wěn)定性條件,從而在該區(qū)域中糾纏現(xiàn)象無法被實(shí)現(xiàn)。在本文中,利用紅失諧機(jī)制下的輔助光學(xué)腔模,致使藍(lán)失諧機(jī)制下光力學(xué)系統(tǒng)可以滿足其穩(wěn)定性條件,從而確保了藍(lán)失諧機(jī)制下光力學(xué)糾纏現(xiàn)象的出現(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：延邊大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O431.2
【圖文】：

逑其中包括：光的壓縮以及光場(chǎng)強(qiáng)度的探測(cè)等。逡逑如今，隨著制造行業(yè)的迅猛發(fā)展，如圖２－１所示，各種光力學(xué)系統(tǒng)模型已經(jīng)被逡逑制造并且被研宄，如：逡逑（ＤＦａｂｒｙ－Ｐｅｒｏｔ腔：該光學(xué)腔由一個(gè)固定的鏡子和一個(gè)可移動(dòng)的鏡子組成，激逡逑光束從鏡子反射，并將動(dòng)量傳遞到可移動(dòng)的鏡子上，因此改變了腔模的共振頻率。逡逑（２）

『ｆ逡逑圖３－１雙腔雜化光力學(xué)系統(tǒng)模型示意圖逡逑圖３－１展示了囚禁多能級(jí)原子系綜的雙腔雜化光力學(xué)系統(tǒng)，其中，兩個(gè)振蕩逡逑的薄膜作為機(jī)械振子（氏和ｆｉ２）被懸掛在光學(xué)腔中。不失一般性，假設(shè)該系統(tǒng)是逡逑對(duì)稱的，也就是說，兩個(gè)機(jī)械振子是全同的（它們均具有相同的共振頻率有逡逑效質(zhì)量ｍ，阻尼率以及腔內(nèi)的初始位置；ｃ0），并且兩個(gè)光學(xué)腔受具有相同振幅逡逑（五＾邋＝心２邋＝反）和頻率的控制場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。為了探測(cè)雜化光力學(xué)系統(tǒng)的透明特逡逑１８逡逑

主要研究了在雜化系統(tǒng)中輸出場(chǎng)的簡(jiǎn)正模劈裂行為。當(dāng)沒有強(qiáng)控制逡逑場(chǎng)存在的時(shí)候，即圪＾７＾邋＝邋０，每一個(gè)子系統(tǒng)對(duì)探測(cè)輸出譜的影響以及系統(tǒng)對(duì)逡逑探測(cè)場(chǎng)的吸收特性被展示在圖３－２中。選取一組在實(shí)驗(yàn)上可行的參數(shù)：￡邋＝邋２５邋ｍｍ，逡逑２２逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 吳國(guó)林;量子糾纏及其哲學(xué)意義[J];自然辯證法研究;2005年07期

本文編號(hào)：2767463