弱驱动jaynes-cummings模型的耗散动力学

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1、中文图书分类号：O413.3密级：公开UDC：53学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：弱驱动Jaynes-Cummings模型的耗散动力学论文作者：于书敏学科：物理学指导教师：高一波论文提交日期:2017年4月UDC:53学校代码:10005中文图书分类号:O413.3学号:S201406074密级:公开北北北京京京工工工业业业大大大学学学理理理学学学硕硕硕士士士学学学位位位论论论文文文题题题目目目：弱驱动Jaynes-Cummings模型的耗散动力学英英英文文文题题题目目目：

2、DissipationDynamicsofAWeaklyDrivenJaynes-CummingsSystem论论论文文文作作作者者者：于书敏学学学科科科专专专业业业：物理学研研研究究究方方方向向向：量子光学与量子信息申申申请请请学学学位位位：理学硕士指指指导导导教教教师师师：高一波副教授所所所在在在单单单位位位：应用数理学院答答答辩辩辩日日日期期期：2017年5月授授授予予予学学学位位位单单单位位位：北京工业大学1摘要摘摘摘要要要在真实的物理世界中，量子系统与周围环境发生相互作用是不可避免地，而它们之间存在的相互作用，将

3、会导致量子（开）系统的能量耗散和量子相干性的损耗。在量子光学中，光与物质的耦合系统与环境之间的相互作用，一直是研究的重要问题之一。在本文中，考虑环境的影响，我们研究了腔QED系统中，量子退相干、Rabi振荡及真空Rabi劈裂等量子基础特性。第一，在非线性Jaynes-Cummings模型中，应用微观主方程方法，研究纳米机械共振腔的非线性对量子比特退相干和Rabi振荡的影响。第二，在弱驱动非线性Jaynes-Cummings模型中，应用唯象主方程方法，讨论非线性和外部驱动对真空Rabi劈裂的影响。第三，在弱驱动Jaynes-

4、Cummings模型中，应用微观主方程方法和衰减基理论，考察驱动对量子比特退相干的影响。其中，退相干因子的解析结果表明，驱动的存在使得量子比特的退相干演化依赖于初态几率分布。关关关键键键词词词：量子开系统，Jaynes-Cummings模型，微观主方程，量子退相干。–Ⅰ––I–北京工业大学理学硕士学位论文–Ⅱ––II–AbstractAbstractWegeneralizeamicroscopicmasterequationmethodtostudythedissipationdy-namicsofJaynes-Cummi

5、ngstwo-levelsystemwithaweakexternaldriving.Usingper-turbativeanalysistoextendthedampingbasestheory,wederivethecorrectedRabioscillationandvacuumRabisplittinganalytically.Theevolutionofthedecoherencefac-toroftheweaklydrivensystemrevealsthattheoff-diagonaldensitymatri

6、xelementsareoscillatingatafrequencydependentonthedrivingstrengthandtheinitialpopulationinversion.Forhighly-invertedsystemsattheweak-drivinglimit,thisfrequencyreducestotwicethevalueforthenon-drivensystem,showingthedissipationdynamicsunabletobediscoveredusingmorecon

7、ventionalapproaches.Keywords:Openquantumsystem,Jaynes-Cummingsmodel,Microscopicmastere-quation,Quantumdecoherence–Ⅲ––III–北京工业大学理学硕士学位论文–Ⅳ––IV–目录目目目录录录摘摘摘要要要················································IAbstract·············································III第1章

8、背背景景···········································11.1量子光学与量子信息.............................11.2量子开系统..................................21.3光与物质相互作用........