导读:本文包含了耦合腔阵列论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:PT对称,PT相变,四体耦合腔阵列,叁体耦合腔环形阵列
耦合腔阵列论文文献综述
郭静[1]（2019）在《多体耦合腔阵列的PT相变研究》一文中研究指出Bender和Stefan Boettcher于1998年提出了宇称时间对称(PT对称)理论,许多学者对此产生了极大的兴趣并进行相关研究。传统的量子力学要求哈密顿量是厄米算符,时间演化算符是幺正算符。但是PT对称理论表明具有PT对称性的非厄米哈密顿量也存在实数本征值,并且体系的时间演化算符是幺正的。适当调节体系的参数,系统的本征值将出现复数,体系会发生PT相变,系统的动力学行为受到影响。实验上对PT对称理论也进行了研究,对分析非厄米系统的动力学及应用有很大帮助。本文以PT对称的四体耦合腔阵列和叁体环形耦合腔阵列为研究对象,讨论了系统的PT相变,分析了PT相变对光子局域化和单光子传输产生的影响。首先计算了耦合腔阵列体系哈密顿量的本征态及相应本征值,由此得出体系的相变点,并讨论PT相变对光子局域化的影响。对于单光子传输问题,利用拉普拉斯变换及反演变换得到单光子在各个腔中出现的概率表达式,然后对以下四种情况逐一进行分析:系统处于PT对称相初始时刻将光子制备在增益腔、系统处于PT对称相初始时刻将光子制备在耗散腔、系统处于PT对称破缺相初始时刻将光子制备在增益腔、系统处于PT对称破缺相初始时刻将光子制备在耗散腔。从而讨论了PT相变对单光子传输的影响。结果表明,四体耦合腔阵列系统的PT相变点比叁体环形耦合腔阵列的大,这也就说明,叁体耦合腔阵列系统更容易实现PT相变。在两个系统中都有光子局域化现象,并且两个体系的PT相变都使得光子分布的对称性被破坏。对于四体耦合腔系统来说,无论系统处于PT对称相还是处于PT对称破缺相,单光子的传输都具有双向性;而对于叁体耦合腔系统,当系统处于PT对称相时,单光子传输具有单向性;当系统处于PT对称破缺相时,单光子的传输具有双向性。(本文来源于《东北师范大学》期刊2019-05-01）
史云霞[2]（2019）在《二维耦合腔阵列中单光子传输特性的理论研究》一文中研究指出近几年来,随着量子网络的迅猛发展,很多单光子层面的量子光学器件因此而产生,尤其是在量子路由器方面。因为它是量子网络的核心组分之一,科学研究者们在实验和理论上提出了一些方案来实现量子路由器。耦合腔阵列是由一组低损耗腔组成,光子会在腔与腔之间发生隧穿,其非线性色散关系会导致新的物理现象产生。耦合腔阵列已经成为量子光学中非常重要的模拟工具,它为光与物质的相互作用提供了一个可靠的实验平台。因此,我们主要是基于腔阵列来研究单光子散射的传输特性。本文将以两种不同的理论模型展开。第一种理论模型是研究两个散射器在T-型耦合腔阵列中周期性地调控单光子的传输特性,解析得到了单光子的反射率、透射率和转移率,并探究了第二个原子的位置和耦合强度对于单光子散射的相干控制。结果显示单光子的转移率会随着第二个原子的位置而发生显着地变化,并且当第二个原子处于某一位置时单光子的转移率最大值可达到1,这突破了以往路由器的限制。第二个原子与腔之间的耦合强度会正向地影响单光子反射率和转移率的谱宽。而对于转移率,耦合强度对于单光子转移率的影响根据原子位置的不同而呈现不同的规律。第二种理论模型是在耗散情况下研究单光子在X-型耦合腔阵列的传输特性。利用准玻色子方法来研究环境对于体系的影响,它的本质是消除环境的自由度并且用有效的哈密顿量来重新描述环境的影响。当环境与体系之间存在弱耦合时,我们可以把环境对于体系的影响看作是一个常数,准玻色子方法可以简化计算。解析得到了单光子的反射率、透射率以及转移率的表达式,研究了耗散对于单光子相干控制的影响。结果显示当单光子的入射能量与原子的跃迁能量共振时,腔耗散可以明显地减少总的转移率并且会提高单光子在耦合腔阵列中的概率。在大失谐处,单光子可以被完全限制在耦合腔阵列的入射通道中,腔的弱耗散对单光子的全透射几乎没有影响。另外,耦合强度也会影响单光子量子路由器的工作性能。(本文来源于《兰州大学》期刊2019-04-01）
行言[3]（2018）在《基于耦合腔阵列一维拓扑系统量子模拟的研究》一文中研究指出拓扑绝缘体是量子物质的一类新状态,但是不能简单地与传统的绝缘体还有半导体联系在一起。它是一类新型的电子材料,拥有一个像普通绝缘体一样的体带隙,但是在其边缘或者表面却拥有受保护的无带隙导电态。这些态存在的原因来自于物质内部的自旋轨道相互作用和物体本身所具备的时间反演对称性。此外,超导体和绝缘体之间存在一个直接的类比,其表现为超导体准粒子的Bogoliubov-de Gennes哈密顿量与能带绝缘体的哈密顿量类似,也就是其超导带隙对应绝缘体的能带带隙。因此,拓扑超导体应运而生。拓扑超导体在体中拥有一个完全配对的带隙,且它所拥有的由Majorana费米子组成的无带隙的边缘或者表面态为拓扑量子计算的实现提供了一个新的途径和方法。这些拓扑材料已经在许多系统中理论地预测和实验地观测。本文主要对典型的一维拓扑绝缘体和超导体进行量子模拟和研究,具体研究内容如下:基于耦合腔阵列,研究衰减腔和增益腔的位置对非厄密耦合腔阵列中自发PT对称性破缺行为的影响。我们分别在叁种不同的情况下对系统的能谱及其拓扑非平凡和平凡区域的PT对称性进行了详细地分析和讨论。这叁种情况分别为衰减腔和增益腔位于系统的两端,位于系统的第二个和倒数第二个位置,以及交替地位于系统的每个位置。腔数目的奇偶性也被考虑用来检测所应用的非厄密项对于PT对称和PT非对称系统的影响。我们发现衰减腔和增益腔的位置对系统的自发PT对称性破缺行为存在显着的影响,并且在每种情况下系统均显示了新奇且可区分的自发PT对称性破缺行为。由于腔数目奇偶性的影响,非厄密项对于PT对称和PT非对称系统的影响在第一种情况下是不同的,然而在第二种情况下是相同的。基于带电的回音壁微腔阵列,模拟标准的Kitaev模型,并且揭示这个系统与标准Kitaev模型及其推广系统之间的紧密联系。此外,我们发现这个系统的拓扑特性深深依赖于有效的光力耦合强度。与在Majorana基矢下标准的Kitaev模型相比,在光力诱导的Kitaev拓扑非平凡相中,带电的回音壁微腔阵列新颖和独特的结构导致了可控制的光子声子边缘局域。此外,作为一个例子,我们也模拟了扩展的Kitaev模型,且该系统所拥有的两种拓扑不同的非平凡相能够实现更加灵活的可控制的光子声子边缘局域。这个系统提供了一个可选择的方法来模拟其它更复杂的与p波超导配对相联系的一维非相互作用无自旋拓扑模型。(本文来源于《延边大学》期刊2018-05-27）
薛立飞,朱红波[4]（2018）在《两体耦合腔阵列的PT相变和单光子传输》一文中研究指出以对称的光场增益和耗散的两体耦合腔阵列为研究对象,分析该体系的PT相变以及在PT对称相和对称破缺相中的单光子传输特点.结果表明,单光子传输在PT对称相中的周期性行为到PT对称破缺相中的非周期性行为的转变对应了PT相变;在两种情况下单光子传输都具有单向性,但是物理机制却不同.(本文来源于《东北师大学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
张者勇[5]（2017）在《关于耦合腔阵列的量子计算及其量子性质》一文中研究指出光子是一种优秀的信息载体。它能在自由空间和介质中长距离低损耗传播,而且传播速度快、彼此之间没有直接的耦合等等。这一系列优点使得它在现代的通信领域上得到非常广泛的应用。但是,随着科学技术的进步,尤其是现在量子通信技术越来越受到人们关注的情况下,人们对光子传输及调控技术提出更为严苛的要求。在一系列解决方案中,耦合谐振器波导技术能够使光子与外界很好地隔离开来,有效的减少环境的退相干效应。而且它能够提高光子与物质相互作用的效率,方便人们对光子的精细调控。这使得该技术成为目前广受关注的方案之。本论文针对耦合谐振器波导对不同偏振光子的调节作用及其所表现出来的量子纠缠、非局域关联等性质进行了详细研究。另外,在理论推导计算上,我们提出一种程序化设计思路来解决有限维希尔伯特空间中哈密顿量矩阵表达式的求解问题。主要研究内容如下:1.综述了了量子力学理论的形成、发展历程、取得的瞩目成就以及量子计算及量子通信技术形成的时代背景。鉴于量子比特在量子计算及通信中的重要性,我们对它进行了重点介绍。在量子计算的物理实现上,我们从理论研究的纯熟度及实验中可操作性的难易度上考虑,着重对谐振腔这一物理系统进行了介绍。2.介绍了在研究量子系统时所需要掌握的一些与运算相关的基本知识以及与量子系统紧密相关的一些性质。在介绍量子计算时,我们首先介绍了希尔伯特空间,这是一个将物理实体或者说是物理模型与数学工具紧密联系在一起的一个平台。随后,我们围绕量子力学中的一些基本公设进行了说明。在介绍完这些基本运算规则之后,我们对本文下面将会涉及到的一些与量子系统的性质相关的内容进行了讨论。我们引入冯·诺依曼熵来对量子纠缠进行度量、引入贝尔不等式方法来对量子系统的非局域性关系进行研究。3.对耦合谐振器波导系统进行了详细的分析。参考信息论中的熵的概念对量子系统的基态中的相变问题进行了研究。随后,我们又研究了系统基态的不同二体之间的纠缠问题,为了进行定量的计算及说明,我们选取了冯·诺依曼熵这一个方法。最后,我们对量子系统所表现出的非定域性这一现象进行了研究并对CHSH不等式进行了详细的计算。当系统之间的量子纠缠非常小时,它们之间的经典关联起着主要的作用。只有当它们之间的关联作用非常强烈时,突破经典极限的现象才易被观察到。4.我们着重讨论了求解有限维量子系统的哈密顿量的矩阵表达式的方法。主要包含两个步骤:构建我们所研究物理系统的希尔伯特空间;依据希尔伯特空间基矢计算哈密顿量矩阵表达式的元素。在讲到构建希尔伯特空间时,我们引入混合数基系统以节省内存。在讲到计算矩阵元素时,我们以一个具体的量子系统为例进行了详细说明。讲解完我们的程序设计方法之后,我们选择了一些典型物理系统来实践上面讲述的方法,并且研究了系统的不同参数对量子态演化的影响。(本文来源于《南京大学》期刊2017-09-01）
冯晓强,张文轩,谭磊[6]（2016）在《偶极耦合双原子耗散耦合腔阵列中的量子相变》一文中研究指出我们研究了二维耦合腔阵列中的超流-Mott绝缘相变,其中每个腔中放置了两个偶极耦合的二能级原子,并考虑了系统与环境的相互作用。首先通过准玻色子方法消除了环境库场无穷多的自由度,然后利用幺正变换将偶极耦合的双原子体系简化,接着通过平均场近似和去(本文来源于《第十七届全国量子光学学术会议报告摘要集》期刊2016-08-05）
黄晓彬[7]（2016）在《基于耦合腔阵列的多原子比特纠缠态制备》一文中研究指出量子信息是当前国际研究的热点之一,量子纠缠则是量子信息处理的一种非常重要的资源。因此如何对纠缠态进行操纵,是量子信息发展的基础。相对于其他物理系统,腔量子电动力学系统(腔QED)具有能够通过原子进行信息存储和光子进行信息传输的优点,因此是实现各种纠缠态操纵的重要平台。耦合腔QED阵列系统具有可扩展性的优点,可以为量子信息发展提供很好的技术支持。此外,绝热捷径技术既有绝热技术的优点又能快速实现目标量子态,近年来引起人们广泛的关注。本文基于耦合腔系统,研究二维耦合腔阵列的动力学过程以及如何在耦合腔系统中快速制备多原子纠缠态。本文主要内容如下:第一章,主要介绍了量子纠缠态,腔QED系统和耦合腔QED系统,量子Zeno动力学和连续耦合操作下的量子Zeno效应,以及本文所采用的两种绝热捷径技术:无跃迁量子寻迹算符和不变厄米算符反向驱动。本章末尾简要介绍了本文的主要研究内容和结构。第二章,我们研究了由四个腔直接耦合而成的二维耦合腔阵列系统中的动力学过程。通过研究发现,在单激发条件下,我们通过对腔与腔之间的耦合系数ν、原子腔的耦合失谐量△以及初始激发所处的原子等参数进行调节,可以获得不同形式的动力学过程,并且可以近似获得四原子纠缠态。第叁章,我们把“无跃迁量子寻迹算符”和“量子Zeno动力学”结合起来构建一种绝热捷径技术,并利用该绝热捷径技术在耦合腔系统中实现多原子W态的快速制备。数值模拟显示,利用所构建的绝热捷径技术进行W态的制备能够有效的缩短演化所需要的相互作用时间,并且对消相干和参数波动等的影响具有鲁棒性。第四章,我们结合“不变厄米算符反向驱动”和“量子Zeno动力学”构建另一种绝热捷径技术,同样利用这种新构建的技术在耦合腔系统中快速制备多个原子系综纠缠态。数值分析结果表明,我们的方案不仅仅是快速的,而且对参数波动和消相干作用具有鲁棒性。第五章,我们基于不变反向驱动方法构建绝热捷径技术,在由光纤连接的耦合腔中实现叁原子GHZ态的快速制备。数值模拟说明我们的方案是快速的,并且对消相干作用和参数波动具有鲁棒性。最后给出全文的总结与展望。(本文来源于《福州大学》期刊2016-06-01）
冯晓强[8]（2016）在《偶极耦合双原子耗散耦合腔阵列中的量子相变》一文中研究指出近些年来,冷原子物理、高精度操控原子技术以及高品质微腔制造技术取得了长足发展,耦合腔阵列成为量子光学中日益重要的模拟工具。通过在耦合腔阵列中放置超冷原子,人们开展了大量关于量子相变的研究。但是很多研究仅限于理想情况下,既没有考虑系统与环境的相互作用,也未考虑原子之间的偶极-偶极相互作用,而在一个真实的系统中这两种相互作用是不可避免的。因此,研究环境引起的耗散以及原子间的偶极—偶极相互作用会对系统的量子相变产生怎样的影响是非常有必要的。本文研究了二维耦合腔阵列中的超流-Mott绝缘相变,其中每个腔中放置了两个偶极耦合的二能级原子,并考虑了系统与环境的相互作用。首先我们通过准玻色子方法消除了环境库场无穷多的自由度,然后利用幺正变换将偶极耦合的双原子体系加以简化,接着通过平均场近似和去耦合近似将整个系统的哈密顿量加以简化,最后利用微扰论计算出了开放环境中系统的序参量并画出了系统的超流-Mott绝缘相变图像。结果表明,环境引起的耗散会使系统从超流态转变为Mott绝缘态;原子间偶极耦合强度越大,则其对应的超流态转变为Mott绝缘态的相变临界时间也越大,并且当其大于某一临界值时,系统将始终处于Mott绝缘态。(本文来源于《兰州大学》期刊2016-04-01）
熊芳[9]（2016）在《双光子过程耗散耦合腔阵列中的量子相变》一文中研究指出由于单原子支持的双光子微波激射器成功运转等因素使得双光子Jaynes-Cummings模型更加受到关注。国内外很多小组已用双光子Jaynes-Cummings模型研究了其纠缠特性、光子反聚束效应、原子的压缩效应以及量子信息转移。又由于冷原子操控、高品质光腔的制造以及原子和腔场强耦合技术的实验实现与发展使得耦合腔阵列耦合冷原子体系已成为一种量子模拟平台,量子多体系统的一些新的物理现象和效应可以基于该平台实现,大家越来越关注其物理性质的理论与实验研究。因此,双光子Jaynes-Cummings-Hubbard模型在理论与实验上均具有重要意义。在实际情况中,系统会不可避免的与外界环境相互作用,这种相互作用导致系统出现耗散、退相干和纠缠等现象,这使得系统具有更丰富的物理性质。基于以上所述,与开放环境中双光子Jaynes-Cummings-Hubbard模型有关的研究是有意义的。耦合腔阵列系统作为一种量子模拟平台,模拟量子相变是其重要的应用之一。开放环境中的系统存在耗散,且光场频率与原子本征频率间的失谐量在光场与原子相互作用系统中是一个重要的物理量。我们就有必要去研究耗散、失谐对双光子过程耦合腔阵列系统超流-Mott绝缘相变的影响。本文研究内容为:首先用准玻色子方法解析求解该系统的哈密顿量,其次用平均场与微扰论方法计算得到该系统的序参量,最后根据序参量对时间的演化,研究耗散、失谐对双光子过程耦合腔阵列系统超流-Mott绝缘相变的影响。研究结果表明:共振情况下,双光子系统比单光子系统的耗散更大,导致系统维持长程相干状态的时间更短,重铸相干的腔间耦合强度临界值更大;失谐对系统初始状态的超流粒子数以及系统维持超流状态的时间均会有影响,系统重铸相干需要的腔间耦合强度与失谐的正负情况以及取值大小均有关。(本文来源于《兰州大学》期刊2016-04-01）
熊芳,冯晓强,谭磊[10]（2016）在《双光子过程耗散耦合腔阵列中的量子相变》一文中研究指出基于准玻色方法,利用平均场理论解析求解了环境作用下双光子过程耦合腔阵列体系的哈密顿量,得到了体系序参量的解析表达式,并讨论了耗散对体系超(流-M)ott绝缘相变的影响.研究结果表明:双光子共振′情况下系统重铸相干的腔间耦合率临界值为ZJ/β=(ZJ/β)'_c=0.34;双光子相互作用过程比单光子过程具有更大的耗散率,系统维持长程相干状态的时间更短,而实现重铸相干的腔间耦合率的临界值更大.(本文来源于《物理学报》期刊2016年04期）
耦合腔阵列论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近几年来,随着量子网络的迅猛发展,很多单光子层面的量子光学器件因此而产生,尤其是在量子路由器方面。因为它是量子网络的核心组分之一,科学研究者们在实验和理论上提出了一些方案来实现量子路由器。耦合腔阵列是由一组低损耗腔组成,光子会在腔与腔之间发生隧穿,其非线性色散关系会导致新的物理现象产生。耦合腔阵列已经成为量子光学中非常重要的模拟工具,它为光与物质的相互作用提供了一个可靠的实验平台。因此,我们主要是基于腔阵列来研究单光子散射的传输特性。本文将以两种不同的理论模型展开。第一种理论模型是研究两个散射器在T-型耦合腔阵列中周期性地调控单光子的传输特性,解析得到了单光子的反射率、透射率和转移率,并探究了第二个原子的位置和耦合强度对于单光子散射的相干控制。结果显示单光子的转移率会随着第二个原子的位置而发生显着地变化,并且当第二个原子处于某一位置时单光子的转移率最大值可达到1,这突破了以往路由器的限制。第二个原子与腔之间的耦合强度会正向地影响单光子反射率和转移率的谱宽。而对于转移率,耦合强度对于单光子转移率的影响根据原子位置的不同而呈现不同的规律。第二种理论模型是在耗散情况下研究单光子在X-型耦合腔阵列的传输特性。利用准玻色子方法来研究环境对于体系的影响,它的本质是消除环境的自由度并且用有效的哈密顿量来重新描述环境的影响。当环境与体系之间存在弱耦合时,我们可以把环境对于体系的影响看作是一个常数,准玻色子方法可以简化计算。解析得到了单光子的反射率、透射率以及转移率的表达式,研究了耗散对于单光子相干控制的影响。结果显示当单光子的入射能量与原子的跃迁能量共振时,腔耗散可以明显地减少总的转移率并且会提高单光子在耦合腔阵列中的概率。在大失谐处,单光子可以被完全限制在耦合腔阵列的入射通道中,腔的弱耗散对单光子的全透射几乎没有影响。另外,耦合强度也会影响单光子量子路由器的工作性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
耦合腔阵列论文参考文献
[1].郭静.多体耦合腔阵列的PT相变研究[D].东北师范大学.2019
[2].史云霞.二维耦合腔阵列中单光子传输特性的理论研究[D].兰州大学.2019
[3].行言.基于耦合腔阵列一维拓扑系统量子模拟的研究[D].延边大学.2018
[4].薛立飞,朱红波.两体耦合腔阵列的PT相变和单光子传输[J].东北师大学报(自然科学版).2018
[5].张者勇.关于耦合腔阵列的量子计算及其量子性质[D].南京大学.2017
[6].冯晓强,张文轩,谭磊.偶极耦合双原子耗散耦合腔阵列中的量子相变[C].第十七届全国量子光学学术会议报告摘要集.2016
[7].黄晓彬.基于耦合腔阵列的多原子比特纠缠态制备[D].福州大学.2016
[8].冯晓强.偶极耦合双原子耗散耦合腔阵列中的量子相变[D].兰州大学.2016
[9].熊芳.双光子过程耗散耦合腔阵列中的量子相变[D].兰州大学.2016
[10].熊芳,冯晓强,谭磊.双光子过程耗散耦合腔阵列中的量子相变[J].物理学报.2016