基於里德堡原子的相乾激發與量子關聯研究

第1章 緒論 1
1.1 里德堡原子與量子信息技術 1
1.2 電磁感應透明 5
1.3 本書的結構及主要內容 7
參考文獻 10
第2章 物理背景與理論基礎 19
2.1 里德堡原子 19
2.1.1 基本性質 19
2.1.2 鹼金屬里德堡態 20
2.1.3 里德堡原子的壽命 21
2.1.4 里德堡原子的相互作用 22
2.2 光與二能級原子系統的相互作用 25
2.2.1 獨立原子系綜 26
2.2.2 里德堡原子系綜 28
2.3 偶極阻塞效應與偶極反阻塞效應 30
2.4 原子相乾效應 34
2.4.1 獨立原子系綜的電磁感應透明 35
2.4.2 相互作用原子系綜的電磁感應透明 38
2.4.3 受激拉曼絕熱過程 43
參考文獻 46
第3章 雙光子躍遷主導的電磁感應透明 50
3.1 引言 50
3.2 理論模型及光學bloch方程 52
3.2.1 原始五能級 型原子系統 52
3.2.2 約化三能級 型原子系統 54
3.3 數值結果及綴飾態理論解釋 57
3.4 偶極阻塞效應對雙光子EIT的影響 60
3.5 本章小結 62
參考文獻 63
第4章 里德堡原子中的線性光學響應和合作光學非線性 66
4.1 引言 66
4.2 理論模型和方程 68
4.2.1 海森堡—郎之萬方程和超級原子模型 68
4.2.2 條件極化率和傳播方程 71
4.3 數值模擬結果及理論分析 73
4.4 本章小結 76
參考文獻 77
第5章 基於偶極阻塞效應的正常和反常合作光學非線性效應 79
5.1 引言 79
5.2 理論模型和方程 80
5.2.1 海森堡—郎之萬方程和超級原子模型 80
5.2.2 條件極化率和傳播方程 82
5.3 數值結果及理論分析 84
5.4 本章小結 89
參考文獻 90
第6章 偶極阻塞主導的單光子水平電磁感應透明 92
6.1 引言 92
6.2 系統模型與海森堡—郎之萬方程 93
6.3 原子極化率與傳播方程 95
6.4 數值模擬結果討論與分析 97
6.5 結論 101
參考文獻 101
第7章 具有兩體退相位的里德堡電磁感應透明 104
7.1 引言 104
7.2 多體哈密頓量與主方程 105
7.3 兩體退相位增強阻塞效果 107
7.3.1 兩體退相位的阻塞半徑 108
7.3.2 增強阻塞效果 109
7.4 探測光的傳輸和關聯 110
7.4.1 海森堡—郎之萬方程 110
7.4.2 探測場的傳輸特性 111
7.4.3 光子—光子關聯 113
7.5 結論 113
參考文獻 114
第8章 里德堡電磁感應透明中的相位 119
8.1 引言 119
8.2 系統模型與動力學方程 120
8.3 條件極化率與探測場傳播方程 122
8.4 數值模擬結果討論與分析 124
8.5 結論 129
參考文獻 129
第9章 兩體里德堡原子系統的量子糾纏和穩態激發 132
9.1 引言 132
9.2 相乾驅動的里德堡原子系統動力學方程和穩態解 133
9.3 量子糾纏及其對糾纏的度量 134
9.4 數值模擬結果討論與分析 135
9.5 結論 137
參考文獻 137
第10章 稀薄里德堡原子氣體中的兩體糾纏 139
10.1 引言 139
10.2 系統哈密頓量與動力學演化方程 140
10.3 里德堡激發概率和量子糾纏的度量 141
10.4 數值模擬結果討論與分析 142
10.5 結論 147
參考文獻 147
第11章 基於受激拉曼絕熱技術的里德堡激發和糾纏制備 150
11.1 引言 150
11.2 理論模型及方程 151
11.3 數值模擬結果及理論分析 154
11.4 本章小結 158
參考文獻 159
附錄 161