多能級原子系統(tǒng)中的量子調控.pdf

1、近年來，多能級系統(tǒng)的量子干涉效應得到了廣泛的關注和深入的研究，并且已逐漸成為量子光學領域的重要前沿課題，人們在過去的幾十年中已發(fā)現了許多新的基于量子干涉效應下的物理現象和效應；另一方面，量子調控作為一門新的科學與技術分支十分活躍，它的發(fā)展可能徹底改變計算機、工業(yè)、醫(yī)學，化學與生命科學等，從而使人類生活發(fā)生根本性的變化。目前量子調控的重點是物理實現，而針對量子控制系統(tǒng)的研究主要還是在理論探討階段。本文應用量子光學的相關理論，對基于多模場與

2、多能級原子相互作用系統(tǒng)中量子干涉下的量子調控進行了研究，得出了一系列有意義的結果。量子干涉效應有別于傳統(tǒng)的經典干涉效應，基于量子干涉下的量子調控應用領域突破傳統(tǒng)的瓶頸，特別是在量子信息、量子通信加密技術以及光量子計算機等領域將有望取得重要進展。本論文基于國家自然科學基金資助課題“無序介質激光機理的相關研究”和“單光子激光的新機理研究”的基礎上，進一步研究了基于量子干涉效應下的量子調控導致的物理現象，其主要內容包括： 1、量子調控

3、以及量子干涉的研究概況及當前的研究動態(tài)和應用展望。 2、介紹相關的研究方法、理論工具基礎。具體介紹了波函數、狄拉克符號，量子電偶極子、密度矩陣表述法、非線性光學極化率、幾種物理繪景以及半經典理論和量子理論。 3、研究了Tripod-type四能級原子與三光場相互作用系統(tǒng)的基于量子干涉效應的量子調控下，在共振-近共振區(qū)域探測光出現了EIT現象，實現了光開關效應.利用量子干涉機制電磁誘導，在一定的弱探測場區(qū)間實現了介質的左手