光和原子相互作用是量子光學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容。其常用的研究方法包括僅把原子量子化的半經(jīng)典理論,以及把光場(chǎng)和原子都量子化的全量子理論。光和原子的相互作用表現(xiàn)出很多獨(dú)特的量子現(xiàn)象,如拉比震蕩、相干布居俘獲、慢光和里德堡阻塞等。本文研究光場(chǎng)和原子相互作用的過程,我們不僅關(guān)注光場(chǎng)的變化,也關(guān)注原子的行為。全文主要分為兩個(gè)部分:一是光場(chǎng)的相干調(diào)控及其應(yīng)用,二是這一過程中由單原子構(gòu)成的自給式熱機(jī)。光的相干調(diào)控是指利用原子(或者人造原子)為媒介,通過光與原子的相互作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)光場(chǎng)各種屬性的調(diào)制的一種方法。在研究量子計(jì)算機(jī)和量子通信的過程中,光子作為量子信息的理想載體,受到了廣泛的關(guān)注。與電子不同,光子之間沒有直接的相互作用。想要實(shí)現(xiàn)對(duì)光的相干控制,必須依靠原子作為媒介。另外,原子在光子的產(chǎn)生、儲(chǔ)存等方面還起著重要作用。自給式熱機(jī)是一種特殊的量子熱機(jī),它能夠在沒有任何外部能源的情況下,只是通過與不同溫度下的熱庫熱接觸,就實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)和熱機(jī)等功能。具體來說,本論文取得以下結(jié)果:1、采用電磁感應(yīng)透明的原理,在宇稱破缺的三能級(jí)原子與三個(gè)經(jīng)典光場(chǎng)相干耦合的系統(tǒng)中,我們研究了 △型三能級(jí)人造原子對(duì)兩個(gè)弱場(chǎng)的極化響應(yīng),...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２．４庫虛擬量子比特的原理圖

?第２章基礎(chǔ)知識(shí)概述???如圖２．４?（ｂ）所示。該量子比特的“虛擬溫度”可以用激發(fā)態(tài)和基態(tài)的布居戶／??和的比值來描述（假設(shè)ｆｔ?＝?ｌ，玻爾茲曼常數(shù)克＝】）：??ｅ－＾Ｔｖ＝ｐＥ?／ｐＧ?（２．８７）??由于每個(gè)庫都是在玻爾茲曼分布中單獨(dú)存在的，我們知道單個(gè)庫的本征態(tài)的??布....

圖２．?５最小熱機(jī)的原理圖

?第２章基礎(chǔ)知識(shí)概述???—?Ｅ２?＇?????????Ｅ】?ｍｍｍｍｍｍｍｍｍＫ??（ａ）?＾ｘ／＾；??Ｌ?ｒｉ?Ｊ?Ｋ?Ｔ２?Ｊ??ｉｌｌ??（ｂ）?Ｖｔ＞?．／＾Ｖ／ｊｙｒ，??圖２．?５最小熱機(jī)的原理圖。（ａ）最小熱機(jī)包含兩個(gè)量子比特，其中一個(gè)的能量間距為馬，??與溫度....

圖２．６．最小量子熱機(jī)和被隔離的外部量子比特相互作用的原理圖

?第２章基礎(chǔ)知識(shí)概述???綜上所述，人們發(fā)現(xiàn)整個(gè)過程的工作方式是，在選定的虛擬溫度下，將復(fù)合??熱庫中選定的虛擬量子比特與熱機(jī)的虛擬量子比特進(jìn)行熱接觸。然后，熱機(jī)的虛??擬量子比特與外部系統(tǒng)進(jìn)行熱接觸。因此，所發(fā)生的一切都是在熱機(jī)虛擬量子比??特的介導(dǎo)下，復(fù)合熱庫中的虛擬量子比特....

圖２．?７．最小熱機(jī)和開放外部量子比特相互作用的原理圖

?第２章基礎(chǔ)知識(shí)概述???，一：：Ｉ?（?＾??■．?■?－ｒｉｉｓｓ．ｒ＞Ｔ－滿?＾：淘ｇ??ｍａｃｈｉｎｅ?ｅｘｔｅｒｎａｌ????ｖｉｒｔｕａｌ?ｓｙｓｔｅｍ??ｒ?￣＼??Ｋ???ＶＪＬｙ??圖２．?７．最小熱機(jī)和開放外部量子比特相互作用的原理圖。如果外部系統(tǒng)仍然與它自己....

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