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多能级原子系统中量子干涉效应的研究

作　者: 张振清
导　师: 刘正东
学　校: 南昌大学
专　业: 理论物理
关键词: 量子干涉电磁感应透明开关效应左手效应
分类号: O431.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,人们对多能级原子系统的量子干涉效应进行了广泛的关注和深入的研究,并且已逐渐成为量子光学领域的重要前沿课题,在过去的几十年中人们已发现了许多新的基于量子干涉效应的物理现象和效应：另一方面,量子调控作为一门新的科学与技术分支十分活跃,它的发展可能彻底改变计算机、医学、工业,化学与生命科学等,从而使人类生活发生根本性的变化。目前量子调控的重点是物理实现,而针对量子控制系统的研究主要还是在理论探讨阶段。本文运用量子光学的相关理论,对基于多模场与多能级原子相互作用系统中量子干涉下的量子调控进行了研究,得出了一系列有意义的结果,如：电磁感应透明、左手效应等。本论文基于国家自然科学基金资助课题“无序介质激光机理的相关研究”和“单光子激光研究新机理”的基础上,进一步研究了基于量子干涉效应下的量子调控多种情形,其主要内容包括：1、量子干涉效应以及量子调控的研究概况及当前的研究动态和应用展望。2、介绍相关的研究方法、理论工具基础。具体介绍了密度矩阵表述法、半经典理论和量子理论以及几种物理绘景。3、研究了Tripod-type四能级原子与三光场相互作用系统的量子干涉效应下的电磁感应透明和开关效应的调控。4、研究了Y型,准Λ型四能级原子与多模光场相互作用的量子系统,在量子干涉机理下,产生左手效应。5、最后一章给出全文总结。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章绪论  8-13
  1.1 量子干涉概述  8-9
  1.2 量子调控概述  9-11
    1.2.1 何谓量子调控  9
    1.2.2 量子调控的发展历程  9-10
    1.2.3 量子调控的发展现状及其趋势  10-11
  1.3 本论文的主要工作  11-13
第2章光场与原子能级系统相互作用的理论基础  13-20
  2.1 几个重要概念  13-14
  2.2 密度矩阵  14-16
  2.3 薛定谔表象,海森堡表象,相互作用表象  16-18
  2.4 激光的半经典近似和全量子理论  18-20
第3章 Tripod-type四能级原子系统中的现象  20-27
  3.1 Tripod-type四能级原子系统中的EIT及光开关现象  20-21
  3.2 模型与计算  21-23
  3.3 结果与分析  23-26
  3.4 结论  26-27
第4章多能级原子系统中左手效应效应的研究  27-45
  4.1 电磁诱导下Y型四能级原子系统的左手效应  27-37
    4.1.1 引言  27-28
    4.1.2 物理模型  28-31
    4.1.3 数值计算与结果分析  31-36
    4.1.4 结论  36-37
  4.2 电磁诱导下V型四能级原子系统的左手效应  37-45
    4.2.1 引言  37
    4.2.2 模型及密度矩阵方程  37-39
    4.2.3 四能级原子系统的电磁极化率  39-40
    4.2.4 数值计算与结果分析  40-43
    4.2.5 结论  43-45
第5章全文总结及展望  45-47
  5.1 本文的创新  45
  5.2 可后续本文的研究工作  45-47
参考文献  47-51
致谢  51-52
攻读学位期间的研究成果  52

多能级原子系统中量子干涉效应的研究

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