NCS态等构造态光场与原子相互作用系统的量子特性与量子保真度

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1、学校代码：10135论文分类号：O431.2学号：20154014011研究生类别：全日制硕士学位论文NCS态等构造态光场与原子相互作用系统的量子特性与量子保真度TheQuantumPropertiesandQuantumFidelityinaSystemofAtomInteractingwithNCSStateandOtherSuperpositionStateLightField学科门类：理学一级学科：物理学学科、专业：光学研究方向：量子光学申请人姓名：李婧楠指导教师姓名：萨楚尔夫二〇一八年四月八日内蒙古师范大学硕

2、士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人保证所呈交的论文不侵犯国家机密、商业秘密及其他合法权益。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示感谢。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留、使用学位论文的规定：内蒙古师范大学有权保

3、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。签名：导师签名：日期：年月日内蒙古师范大学硕士学位论文中文摘要在量子光学中，人们研究了原子与一些构造态量子光场相互作用体系中的非经典效应，得到了一些非常有意义的研究结果。而由热场与数态场构造成的NCS（thenumber-chaoticstate）态与由相干态和热

4、场叠加而成的Glauber-Lanchs态也是两种典型的构造态光场，本文将研究NCS（thenumber-chaoticstate）态与Glauber-Lanchs态光场与单个原子相互作用系统中的量子特性。通过运用全量子理论结合数值分析的方法，考察运动二能级原子在多光子跃迁情况下，分别与NCS态和Glauber-Lanchs态相互作用体系的量子态保真度及其他量子特性。文章具体内容如下：首先简单介绍了Glauber-Lanchs态和NCS态光场，同时对量子态保真度、光场的聚束与反聚束效应及粒子布局数反转的概念加以描述。第

5、二章讨论了多光子跃迁下NCS态与运动二能级原子相互作用系统的保真度，探究了原子的初始状态、场膜结构参数、热平均光子数、数态光子数及跃迁光子数对系统保真度的影响。结果表明:场模结构参数影响系统量子态的振荡周期；热平均光子数影响系统保真度大小；原子初始状态、数态光子数及跃迁光子数选取不同，系统量子态的保真度表现出不同的规律。第三章探讨了多光子跃迁下NCS态光场与运动二能级原子相互作用系统中场的聚束与反聚束效应，讨论了原子的初始状态、数态光子数、热平均光子数、跃迁光子数、场模结构参数对光场反聚束效应的影响。结果表明：原子的初

6、始状态、热平均光子数影响光场反聚束效应的振幅大小；场膜结构参数影响光场反聚束效应的振荡规律与振荡周期；数态光子数及跃迁光子数选取不同，光场反聚束效应的演化曲线表现出不同的规律。第四章研究了多光子跃迁下Glauber-Lanchs态光场与运动二能级原子相互作用系统的粒子布局数反转。讨论了原子的初始状态、热平均光子数、场模结构参数、相干平均光子数、跃迁光子数对系统粒子布局数反转的影响。结果表明:场模结构参数影响系统粒子布局数反转的振荡周期及振幅大小；原子初始状态、热平均光子数影响粒子布局数反转的振荡幅度；相干平均光子数及跃

7、迁光子数选取不同，系统量子态的原子内蒙古师范大学硕士学位论文布局数反转表现出不同的规律。第五章是对文中第二章、第三章及第四章的总结，并对本文的研究方向进行了拓展。关键词：量子光学，NCS态光场，Glauber-Lanchs态光，量子态保真度，聚束与反聚束效应，原子布局数反转，运动二能级原子，多光子跃迁内蒙古师范大学硕士学位论文ABSTRACTInquantumoptics,peoplestudythenon-classicaleffectsinasystemofanatominteractingwiththeconst

8、ructedlightfieldsandobtainedavarietyoffundamentalresults.TheNCS(thenumber-chaoticstate)statefieldandtheGlauber-Lanchsstatefieldaretwokindsofthetypicalconstructedlight