原子與電磁場之間的相互作用是一個(gè)物理世界中無處不在的物理過程,其中腔量子電動(dòng)力學(xué)（Quantum Electrodynamics,QED）以原子與諧振腔親合這一最簡單的方式研究這種相互作用。自1946年P(guān)urcell發(fā)現(xiàn)原子的自發(fā)輻射率會(huì)受到周圍環(huán)境影響的特性至今,腔QED發(fā)展迅速已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)量子信息處理的重要途徑之一。強(qiáng)耦合腔QED系統(tǒng)還可以產(chǎn)生多種量子資源,比如確定性的單光子源、雙光子源,它們在量子信息處理科學(xué)中具有至關(guān)重要的地位。確定性單光子源的產(chǎn)生已經(jīng)在中性原子、分子、離子、量子點(diǎn)以及各類色心中實(shí)現(xiàn)。但是量子計(jì)算和量子網(wǎng)絡(luò)對單光子源要求很高。單光子源發(fā)射的光子必須不可分辨且具有較高的產(chǎn)生效率。強(qiáng)耦合腔QED系統(tǒng)在產(chǎn)生此類單光子源較自由空間耦合系統(tǒng)有明顯的優(yōu)勢。此外,腔QED系統(tǒng)還可以利用光子-原子親合進(jìn)行糾纏光子態(tài)的構(gòu)造,例如W態(tài)和Greenb erger-Horne-Z eilinger（GHZ）態(tài)。隨著冷原子操控技術(shù)的成熟,人們可以通過磁光阱和光學(xué)偶極阱實(shí)現(xiàn)對單個(gè)以及多個(gè)原子的俘獲并可以將原子高效地轉(zhuǎn)移到光學(xué)腔中。在中性原子和光學(xué)腔強(qiáng)親合的系統(tǒng)中,不僅可以產(chǎn)生單光子源和雙光... 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 原子-腔耦合系統(tǒng)的發(fā)展史
    1.3 腔內(nèi)單光子源和雙光子源的產(chǎn)生
    1.4 研究動(dòng)機(jī)和論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 基本原理
    2.1 腔QED系統(tǒng)的特征參數(shù)
    2.2 經(jīng)典光場和二能級原子系統(tǒng)的哈密頓量
    2.3 半經(jīng)典理論下薛定諤方程的解
        2.3.1 共振相互作用
        2.3.2 非共振相互作用
    2.4 綴飾態(tài)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 納秒脈沖光的產(chǎn)生
    3.1 電光強(qiáng)度調(diào)制器的介紹
        3.1.1 電光強(qiáng)度調(diào)制器的結(jié)構(gòu)和原理
        3.1.2 電光強(qiáng)度調(diào)制器的溫度特性
    3.2 注入鎖定實(shí)現(xiàn)脈沖光輸出
        3.2.1 光學(xué)注入鎖定介紹
        3.2.2 脈沖激光系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.3 注入鎖定跟隨測試
        3.2.4 標(biāo)準(zhǔn)具的溫度調(diào)諧特性
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 強(qiáng)耦合腔-QED系統(tǒng)中原子的納秒脈沖激發(fā)光譜研究
    4.1 原子輻射熒光光子信號的測量
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.2 影響原子輻射熒光光子信號的因素
    4.3 理論分析
    4.4 脈沖光用于原子超輻射的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃
        4.4.1 超輻射的介紹
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃
    4.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間完成的學(xué)術(shù)論文和會(huì)議報(bào)告
致謝
個(gè)人簡況及聯(lián)系方式


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]強(qiáng)耦合腔-QED系統(tǒng)中原子的納秒脈沖激發(fā)光譜研究[J]. 葛瑞芳,楊鵬飛,韓星,張鵬飛,李剛,張?zhí)觳?  量子光學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]中性原子量子計(jì)算研究進(jìn)展[J]. 許鵬,何曉東,劉敏,王謹(jǐn),詹明生.  物理學(xué)報(bào). 2019(03)
[3]顯含諧振腔幾何參數(shù)的四能級速率方程[J]. 顧樵.  中國激光. 1986(02)

博士論文
[1]強(qiáng)耦合腔量子電動(dòng)力學(xué)的實(shí)現(xiàn)及單原子軌道的精密測量[D]. 張鵬飛.山西大學(xué) 2011

碩士論文
[1]用于單原子觸發(fā)式單光子源的短脈沖激發(fā)光系統(tǒng)研究[D]. 靳剛.山西大學(xué) 2016
[2]雙J-C模型中兩個(gè)原子糾纏的突然死亡和突然產(chǎn)生[D]. 杜鳴笛.湖南師范大學(xué) 2009



本文編號：3720502