凝聚態(tài)物理至今已經(jīng)發(fā)展了半個多世紀,取得了很多驚人的成果,在生活中也有相當重要的應用。近年來,量子霍爾效應己經(jīng)拓展到量子自旋霍爾體系、三維拓撲絕緣體、強關(guān)聯(lián)電子體系。在凝聚態(tài)物理的研究對象中,強關(guān)聯(lián)多體系統(tǒng)是其重要的模型之一,但是在實驗上,其微觀性質(zhì)是很難獲得的,所以,很多學者利用人工構(gòu)建的模型來模擬凝聚態(tài)物理中的相關(guān)問題,同時在實驗方面也取得了巨大的突破。例如,約瑟夫森結(jié)和光晶格束縛冷原子實驗,然而其對于更小尺度的量子現(xiàn)象的觀測依然存在的局限性,最重要的原因是實驗模型較小的格點距離和較短的相干時間。因而,出現(xiàn)了大量的工作聚焦在利用耦合腔陣列系統(tǒng)來模擬量子多體現(xiàn)象。論文第一章介紹了量子信息的發(fā)展,以及目前量子信息領(lǐng)域的熱門問題,同時介紹了量子光學的理論基礎(chǔ),并對本文應用的腔QED系統(tǒng)進行了介紹。第二章介紹了本文使用的研究方法及相關(guān)理論,第一部分為絕熱剔除理論,第二部分和第三部分分別對BH哈密頓和量子相變進行了研究,在第四部分拓撲性質(zhì)中,介紹了量子霍爾效應和拓撲性質(zhì)。第三章是本文的重點章節(jié),同時也是研究生期間的主要研究成果,既耦合腔頻率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中莫特絕緣-超流相變和拓撲性質(zhì)的理論研究,對... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：46 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

a圖為普通諧振腔；b圖為光學微腔Fig.1.1Theleftisrdinaryresonator;therightisopticalmicrocavity

ED 體系結(jié)構(gòu)圖：二能級原子通過耦合系數(shù)g偶極耦合與腔中的光子相互作用。的自發(fā)發(fā)射同時腔體以 速率衰減vityQEDStructuralDiagram:A two levelatominteractsviadipolegcouplingwiththecavity.Excitationsalostviaspontaneousemission atrate andcavitydecayatrate

[54]。圖1.3 耦合腔列：一系列相互耦合的光腔。光子跳躍是由于相鄰空腔的光模式的重疊而發(fā)生的。Fig.1.3Aarray ofcoupledcavitity.Photon hoppingoccursdueto theoverlap ofthe lightmodesofadjacentcavities.現(xiàn)在引入模式的產(chǎn)生算符 a 還有湮滅算符a ，那么場的哈密頓如下： RRRRCRRRCHaaaa 21221 （1.9）式中： R ——全部鄰近的成對腔的求和； ——耦合參數(shù)。若 遠遠小于 1，那么在推導方程（1.9）的時候就可以忽略其相反旋轉(zhuǎn)項，其中包含Wannier模式的兩個產(chǎn)生算符或者兩個湮滅算符的乘積。耦合參數(shù) 的表達式如下[52]： drrr R R RRRR 3（1.10）并且在特殊的模型中可以通過數(shù)值模擬得到它的值[55-56]。在推導方程（1.10）過程中，設(shè)全部的腔有一樣的共振頻率，而且 Wannier 模式 的交疊位置針對全部腔與腔之間的相互作用也都相同。那么通過實踐過程中，對于腔列中通常會出現(xiàn)的一些無序的狀態(tài)，共振頻率和隧穿頻率的值是不同的，對于這種無序的狀態(tài)也一樣引起了科學家們很大的興趣。物理學家們近年來已經(jīng)通過利用耦合腔陣列模擬量子相變進行了廣泛的研究

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于五粒子團簇態(tài)實現(xiàn)四粒子團簇態(tài)的概率隱形傳態(tài)[J]. 臧鵬,宋若愚,蔣躍,易圖林.  量子電子學報. 2017(04)
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[5]利用三粒子糾纏態(tài)建立量子隱形傳態(tài)網(wǎng)絡的探討[J]. 周小清,鄔云文.  物理學報. 2007(04)
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博士論文
[1]腔QED系統(tǒng)的量子關(guān)聯(lián)和量子相變的理論研究[D]. 劉忠菊.大連理工大學 2011



本文編號：3451122