【摘要】：作為量子光學和力學的交叉學科,腔光力學的探索已經(jīng)吸引了人們的強烈關注。由于其極佳的可擴展性,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,腔光力學系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛的應用于各種實驗中。借助于光力學相互作用,腔光力學系統(tǒng)可以產(chǎn)生許多奇特的量子效應,例如光力誘導透明,光力學糾纏,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中兩個重要的部分,光力誘導透明和光力學糾纏已經(jīng)被廣泛的研究。光力誘導透明是由反斯托克斯邊帶路徑與頻率相同的腔場光子躍遷路徑發(fā)生量子干涉,導致系統(tǒng)對弱探測光的吸收能力減弱的現(xiàn)象。這些研究已經(jīng)被廣泛的應用于許多領域中,如光學路由,光學開關,光學頻率梳,快慢光效應及高精度測量等。光力誘導透明在經(jīng)典與量子信息轉(zhuǎn)換中提供了有效的方案,對光學信息的存儲也是十分重要的。光力學糾纏是兩個或者多個量子體系間的非定域,非經(jīng)典的關聯(lián),是量子體系內(nèi)子體系或各個自由度間關聯(lián)的力學屬性。在本文中,主要研究了系統(tǒng)對探測場的光學響應以及機械模與光學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系統(tǒng)中探測場的輸出光譜的各種特性,包括簡正模劈裂、吸收和放大行為之間的轉(zhuǎn)換以及多重光力誘導透明和多重光力誘導吸收效應。本文分析了每一個子系統(tǒng)對簡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。在實驗上可行的參數(shù)機制下,可得到三個吸收與放大行為之間的臨界點�；诘谝粋�臨界點,研究了二能級原子系綜對吸收和放大效應的影響。原子系綜與光學腔模之間的相互作用不但引起吸收峰(放大谷)的劈裂效應,也實現(xiàn)了吸收和放大效應之間的轉(zhuǎn)換。除此之外,分別對雙光力誘導透明和雙光力誘導吸收的吸收峰和透明谷一一對應的位置關系進行了詳細分析,發(fā)現(xiàn)由腔模和二能級原子系綜之間的相互作用所誘導的吸收峰和透明谷的位置與耦合強度無關,但是與原子系綜的失諧參數(shù)是線性相關的。此外,利用多能級原子系綜,多重光力誘導透明和吸收效應可以被實現(xiàn)。這為在雜化光力學系統(tǒng)中光學頻率梳的實現(xiàn)提供了可能。其次,在雙腔光力學系統(tǒng)中,藍失諧機制下的光力學糾纏特性被研究。眾所周知,由于系統(tǒng)的穩(wěn)定性的限制,藍失諧機制下光力學糾纏未吸引人們足夠多的關注。系統(tǒng)的穩(wěn)定性區(qū)域可出現(xiàn)在紅失諧機制中,這是因為在弱光力學耦合情況下,腔場對機械振子的加熱過程可以被忽略,而冷卻過程致使機械振子的平均聲子數(shù)減少,進而可以冷卻系統(tǒng)中機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,在藍失諧機制中,由于機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)象無法被實現(xiàn)。在本文中,利用紅失諧機制下的輔助光學腔模,致使藍失諧機制下光力學系統(tǒng)可以滿足其穩(wěn)定性條件,從而確保了藍失諧機制下光力學糾纏現(xiàn)象的出現(xiàn)。
【學位授予單位】：延邊大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：O431.2
【圖文】：

逑其中包括：光的壓縮以及光場強度的探測等。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：該光學腔由一個固定的鏡子和一個可移動的鏡子組成，激逡逑光束從鏡子反射，并將動量傳遞到可移動的鏡子上，因此改變了腔模的共振頻率。逡逑（２）

『ｆ逡逑圖３－１雙腔雜化光力學系統(tǒng)模型示意圖逡逑圖３－１展示了囚禁多能級原子系綜的雙腔雜化光力學系統(tǒng)，其中，兩個振蕩逡逑的薄膜作為機械振子（氏和ｆｉ２）被懸掛在光學腔中。不失一般性，假設該系統(tǒng)是逡逑對稱的，也就是說，兩個機械振子是全同的（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），并且兩個光學腔受具有相同振幅逡逑（五＾邋＝心２邋＝反）和頻率的控制場驅(qū)動。為了探測雜化光力學系統(tǒng)的透明特逡逑１８逡逑

主要研究了在雜化系統(tǒng)中輸出場的簡正模劈裂行為。當沒有強控制逡逑場存在的時候，即圪＾７＾邋＝邋０，每一個子系統(tǒng)對探測輸出譜的影響以及系統(tǒng)對逡逑探測場的吸收特性被展示在圖３－２中。選取一組在實驗上可行的參數(shù)：￡邋＝邋２５邋ｍｍ，逡逑２２逡逑

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 吳國林;量子糾纏及其哲學意義[J];自然辯證法研究;2005年07期

本文編號：2767463