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光学态的非经典特性及N粒子相容可观测量共同本征态的研究

作　者: 来祎敏
导　师: 宋同强
学　校: 宁波大学
专　业: 理论物理
关键词: 态迭加原理非经典效应 Wigner函数共同本征态
分类号: O431.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

量子光学是研究光场的相干性和量子统计特性以及光与物质相互作用的量子特性的学科。研究发现,光场的非经典光学态表现出一些非经典特性;例如光子反聚束、亚泊松分布和压缩效应。这些效应不仅有利于进一步认识光的本质,而且在光学领域中有着重要的应用价值。因此如何构造各种各样的非经典态并研究它们的量子特性引起了越来越多人们的极大兴趣和重视。基于量子力学迭加原理,我们知道:“任何两个或更多态的迭加将形成一个新的态”。在本文中我们根据态迭加原理构造了一种新的非经典态,称之为相干态与压缩态的迭加态。由于相干态和压缩态在量子光学中的重要作用,以及不同的特性,对它们迭加而成的非经典态的量子特性研究是一个很有意思的事情。本文我们详细讨论了该迭加态的压缩效应,反聚束效应等量子特性。发现在按类似奇偶相干态的方式迭加时,迭加态具有奇偶相干态和压缩奇偶相干态的某些特性。作为特例,当压缩因子r为0时,可以得到奇偶相干态和相干态。作为本文相对独立的另一部分,我们简要介绍了范洪义教授提出的有序算符内的积分技术(IWOP)。这一技术已在纠缠态表象理论、非线性相干态理论、Wigner函数等理论研究中得到应用。本文我们简要介绍了该技术在压缩态、Wigner函数中的一些结论,并利用该理论给出的相干态表象下的Wigner算符求得了所构造迭加态的Wigner函数。最后我们介绍了3粒子相容可观察量的共同本征态,并尝试给出n粒子的相容可观测量的共同本征态。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
引言  8-10
1 绪论  10-14
  1.1 态迭加原理  10-11
  1.2 IWOP 技术  11-14
2 光学态的非经典效应和Wigner 分布函数  14-22
  2.1 压缩效应  14-17
  2.2 反聚束效应  17-18
  2.3 亚泊松分布  18-19
  2.4 Wigner 函数  19-22
3 相干态、压缩态及迭加态的非经典特性  22-33
  3.1 单模场的相干态  22-23
  3.2 单模场的压缩相干态  23-26
  3.3 相干态的迭加态——猫态  26-29
    3.3.1 奇偶相干态  27
    3.3.2 奇偶相干态的压缩效应  27-28
    3.3.3 奇偶相干态的反聚束效应  28
    3.3.4 Wigner 函数  28-29
  3.4 压缩奇偶相干态的量子特性  29-33
    3.4.1 定义  29
    3.4.2 压缩奇偶相干态的压缩效应  29-30
    3.4.3 压缩奇偶相干态的反聚束效应  30-32
    3.4.4 小结  32-33
4 单模相干态与压缩态的迭加态  33-44
  4.1 定义  33
  4.2 迭加态的压缩效应  33-37
  4.3 迭加态的反聚束效应  37-40
  4.4 迭加态的Wigner 函数  40-43
  4.5 小结  43-44
5 N 粒子相容可观测量的共同本征态  44-51
  5.1 三粒子相容可观察量的共同本征态  44
  5.2 三粒子相容可观察量共同本征态的性质  44-47
  5.3 探讨n 粒子的相容可观测量的共同本征态  47-50
  5.4 小结  50-51
6 总结与展望  51-52
参考文献  52-57
在学研究成果  57-58
致谢  58

光学态的非经典特性及N粒子相容可观测量共同本征态的研究

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