近幾年,隨著超導量子電路實驗技術(shù)突飛猛進的發(fā)展,使得人們實現(xiàn)了光（單模光場或量子諧振子）與物質(zhì)（量子比特或人造原子）之間的超強耦合（耦合強度和原子頻率或光場頻率處于同一數(shù)量級）,甚至是深強耦合,這兩種耦合強度遠遠超越了傳統(tǒng)意義下的腔量子電動力學的限制,而Niemczyk課題組的實驗更是表明:當單模光場與量子比特之間實現(xiàn)超強耦合時,之前被人們廣泛應(yīng)用的旋波近似下的J-C模型將會失效,量子光場與二能級原子之間的相互作用應(yīng)該用量子Rabi模型來描述。因此,完整的量子Rabi模型及其推廣模型的進一步研究有了重要意義。本文主要是利用極化子圖像并使用變分法計算了兩量子比特Rabi模型及其相關(guān)模型,并發(fā)現(xiàn)了一些光和物質(zhì)相互作用時的新穎物理現(xiàn)象。具體可分為以下步驟:首先,我們通過介紹光與原子相互作用的理論與實驗發(fā)展史,引出了量子Rabi模型現(xiàn)有的理論研究結(jié)果。接著又回顧了有關(guān)量子Rabi模型以及兩比特量子Rabi模型部分已有的研究方法及結(jié)果。第三章主要通過介紹已有的解決兩比特量子Rabi模型的方法的適用條件,引出了需要解決的問題,進而介紹了如何應(yīng)用極化圖像并使用變分法求解兩量子比特的Rabi模型。計算... 

【文章來源】：蘭州大學甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

–1(coloronline):G±(x)隨著x/ω的變換圖

蘭州大學博士學位論文光與物質(zhì)相互作用系統(tǒng)中的極化子圖像及應(yīng)用圖2–1(coloronline):G±(x)隨著x/ω的變換圖。其中紅色的線條表示G(x)，藍色的線條表示G+(x)。其它參數(shù)取值為ω=1,g=0.7和=0.4。引自文獻[67]圖2–2(coloronline)：量子Rabi模型的能譜隨著耦合強度的變化圖。其中紅色的線條表示偶宇稱的能譜，藍色的線條表示奇宇稱的能譜。其它參數(shù)取值為ω=1,0≤g≤0.8和=0.4。引自文獻[67]16

–3：量子Rabi模型基態(tài)波函數(shù)示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]密度矩陣的表示[J]. 楊瑩,曹懷信.  應(yīng)用泛函分析學報. 2015(01)



本文編號：3421871