光場經(jīng)EIT介質(zhì)壓縮性的相干調(diào)制.pdf

1、自從Harris等人在20世紀(jì)90年代提出電磁誘導(dǎo)透明(EIT)現(xiàn)象后,由于EIT現(xiàn)象在量子信息、量子計(jì)算及光量子信息存儲(chǔ)等方面有著重要應(yīng)用而備受人們關(guān)注。EIT現(xiàn)象是指在外加耦合場的作用下,探測光經(jīng)過原子介質(zhì)而不被吸收的物理現(xiàn)象。其相關(guān)效應(yīng)如無反轉(zhuǎn)激光,粒子數(shù)相干捕獲,電磁誘導(dǎo)吸收,巨非線性光學(xué),“慢”光現(xiàn)象,和光信息存儲(chǔ)等也成為人們研究的熱點(diǎn)。特別地,基于EIT現(xiàn)象的光量子信息存儲(chǔ)在量子通訊中占有非常重要的作用。由于光的傳播速度快和

2、與其它物質(zhì)較弱的相互作用,光子作為信息的理想載體。信息處理需要將快速傳播的帶有信息的光停下來,這就需要光的停止和信息存儲(chǔ)。另一方面,光場壓縮性是光的一種純量子特性。它在量子通訊(如量子隱形傳輸)等方面有重要的應(yīng)用。這方面的研究是利用全量子理論EIT,該理論可用暗態(tài)極化子(DSP)得到完美的詮釋。本文將利用暗態(tài)極化子(DSP)理論討論光信息的存儲(chǔ)和光場的壓縮性在原子中的存儲(chǔ)和恢復(fù)。同時(shí),研究了當(dāng)壓縮光作為探測光時(shí),微擾場對慢光壓縮性的相干

3、調(diào)制。本論文研究的主要內(nèi)容如下:
　　 第二章,簡介EIT現(xiàn)象的基本原理及發(fā)展歷史,以及EIT效應(yīng)的應(yīng)用和研究現(xiàn)狀。
　　 第二章,詳細(xì)介紹了討論光與物質(zhì)相互作用所采用的兩種理論:半經(jīng)典理論和全量子理論。同時(shí),采用暗態(tài)方法對EIT現(xiàn)象進(jìn)行物理解釋。
　　 第三章,詳細(xì)介紹了暗態(tài)極化子理論,并解釋如何利用暗態(tài)極化子描述量子信息在原子介質(zhì)中的存儲(chǔ)。
　　 第四章,我們采用了一個(gè)五能級M型原子模型。在這個(gè)五能級

4、原子模型中,我們研究了兩束量子探測光場和兩個(gè)經(jīng)典控制場與該原子系統(tǒng)的相互作用。并利用得到的暗態(tài)極化子,討論了兩束探測光信息在兩個(gè)獨(dú)立量子通道中的存儲(chǔ)和釋放。特別是在恢復(fù)探測光信息的過程中,通過絕熱的調(diào)節(jié)控制場可以按需要恢復(fù)探測場的信息。這對量子信息處理和量子通信領(lǐng)域都有著潛在的應(yīng)用。
　　 第五章,詳細(xì)研究了采用兩束相干微擾場對通過六能級三腳架型原子系統(tǒng)的光場壓縮譜的調(diào)制。基于此六能級系統(tǒng),討論了單束和雙束微擾場對壓縮光吸收譜和