导读:本文包含了多能级系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:量子相干,自非线性,交叉非线性,叁阶非线性
多能级系统论文文献综述
杜英杰[1]（2018）在《多能级相干系统的非线性特性研究》一文中研究指出光与原子相互作用是物理学研究的一个重要内容。在量子光学中量子干涉(或相干)与非线性效应具有极强的关联性,利用多能级原子和光场的相互作用可以实现量子相干。电磁诱导透明是量子相干的典型体现,具有高色散小吸收等优点,其高非线性特性尤其获得关注。多能级(叁能级及以上)原子系统是实现量子相干的物理基础,其能级结构对量子干涉的产生至关重要,系统的衰变包括纵向弛豫和横向弛豫,是影响量子相干的重要因素。本论文研究了叁能级系统的量子相干以及由此导致的非线性和高阶非线性特性,同时研究了Tripod型四能级相干系统的双电磁诱导透明特性,详细讨论了双电磁诱导透明之间相互作用对叁阶和五阶非线性效应的影响。具体内容如下:1、研究了型、V型叁能级系统的基本相干特性以及非线性响应特性。基于完整的密度矩阵方程研究了不同光学条件下系统的相干特性。研究发现,在型系统中,相同拉比频率会导致相干布居数俘获效应,其在探针光共振处形成暗态;在一束强光和一束弱光激励的情况下,原子会形成不依赖探针场失谐的宽频带暗态,形成电磁诱导透明。型电磁诱导透明系统的量子相干很强,其叁阶非线性和五阶非线性均获得增强。而在V型叁能级系统中,量子相干被严重抑制,不会出现相干布居数俘获,仅会形成微弱的电磁诱导透明,原因在于两激发能级的自发辐射对量子相干造成严重破坏。我们针对V型电磁诱导透明系统中的叁阶和五阶非线性效应进行了研究。研究表明,V型电磁诱导透明系统的非线性效应包括自非线性和交叉非线性效应均远小于型电磁诱导透明系统。2、研究了Tripod型四能级系统的基本相干特性。基于完整的密度矩阵方程研究了不同光学条件下系统的相干特性。调查了不同光学条件下,原子布居数分布以及与之关联的电极化率特性。研究发现,在叁束光场具有相同拉比频率的条件下会形成相干布居数俘获,其在探针光的共振处会形成双暗态;当一光场远小于其余两者会得到双电磁诱导透明,其在探针光的全频段范围内形成双暗态,其中弱场成为双电磁诱导透明的共用探针场。研究还表明,弱场对应的电极化率远远大于强场的电极化率,因此介质的线性和非线性响应由前者体现。还研究了通过耦合光与信号光的双光子失谐来实现双电磁诱导透明相互作用的调节。3、研究了Tripod相干系统中双电磁诱导透明的相互作用对叁阶和五阶非线性特性的影响。我们通过调节耦合光和信号光之间的双光子失谐控制双电磁诱导透明之间的相互作用。研究表明,在重迭状态及接近重迭状态,非线性响应无论叁阶或五阶均被抑制;在非重迭状态下,两非线性响应均获得加强,此时双光子失谐增长对非线性效应影响较大,其增长的幅度较大。进一步研究了耦合光场强度变化对双电磁诱导透明相互作用的影响。研究发现,在耦合光场增大的条件下,双电磁诱导透明的相互作用加强,导致叁阶和五阶非线性效应也获得加强。研究还发现,在特定的参数条件下非线性效应会获得一个极大提高。研究还发现,交叉非线性效应在Tripod相干系统中很强烈,其效应通常较自非线性效应大(可以大两个数量级),同时发现双电磁诱导透明相互作用对交叉非线性效应影响不大,远没有自非线性效应强烈。(本文来源于《西北大学》期刊2018-12-01）
刘伟洋[2]（2018）在《超导多能级与谐振腔耦合系统及nSQUID量子比特的研究》一文中研究指出超导量子电路和量子比特具有耗散小、易调控、器件设计灵活、易规模化等突出优点,目前是实现固态量子计算的有力竞争者,同时也是量子力学、原子物理、量子光学和量子模拟的一个很好的研究平台。本论文对超导位相量子比特、超导多能级与谐振腔耦合系统、以及nSQUID新型超导量子比特开展了系统深入的研究,研究内容和研究成果主要包括下述几个方面:(1)超导量子比特的设计与制备。采用微纳加工的实验工艺和多层膜技术,首先在清洗干净的Si基片上用磁控溅射的方法生长出高质量的铌膜,作为超导量子比特的引线电路与谐振腔电路,然后采用电子束蒸发与化学气相沉积等方法,制备超导量子比特的电感线圈与电容,最后采用双角度电子束蒸发的方法制备高质量的Al/AlO_x/Al约瑟夫森结。约瑟夫森结的制备是是样品制备的核心,我们制备的结区的面积范围为0.2-0.5μm~2,电流密度的范围为800-2000mA/μm~2。采用这样的工艺技术,我们成功制备了超导位相量子比特和谐振腔耦合器件,以及nSQUID超导量子比特器件。(2)超导多能级和谐振腔耦合系统的研究。超导量子器件一般为多能级系统(最低的两个能级构成量子比特),我们以位相型器件和谐振腔的耦合系统为基础,首次从实验和理论上研究了超导四能级与谐振腔耦合系统的性质。实验上通过单光子和多光子过程确定了耦合系统的能谱,理论上建立了描述这一耦合系统的相互作用的哈密顿量,以及考虑各种弛豫和消相过程的Lindblad主方程,理论很好地描述了实验测量到的能谱和各能级布居数等重要的物理参数。这一研究结果对含有多能级因素影响的各种物理现象的理解提供了很好的物理基础。(3)nSQUID新型超导量子比特的研究。nSQUID型超导量子比特是具有负互感的双圈双结SQUID,在量子信息的传输速度方面有一定的优势。我们在成功制备nSQUID量子比特的基础上,确定了量子比特二维势的基本特性和系统的能谱,并首次观测到了器件的Rabi振荡、能量弛豫、Ramsey干涉等量子相干特性,这些结果为相关器件的进一步应用打下了基础。(4)超导位相量子比特和nSQUID型量子比特分别为一维和二维势系统,势的形状和能级间距均可通过磁通偏置进行调控,这为诸多物理现象提供了一个很好的研究手段。例如,采用位相量子比特可以研究宇称和时间反演的对称性破缺问题,采用nSQUID型量子比特可以研究二维势阱中的宏观量子隧穿问题。我们亦对这两方面的问题开展了实验研究。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2018-06-01）
刘撰撰[3]（2018）在《相干光与多能级原子耦合系统中电磁感应光栅的研究》一文中研究指出在研究光与物质相互作用的过程中,人们发现了一种原子相干(量子干涉)效应。这一效应能够产生很多新颖的物理现象,从而引起了科研工作者的极大关注,因此成为近年来量子光学领域中热门的研究课题之一。激光强场作用于原子物质,可使其对光的吸收系数和折射系数发生变化,进而产生电磁感应透明现象。在这一基础上,当用一驻波场驱动原子介质时,介质对另一弱探测场的吸收和色散性质都会随着驻波场光强的周期性变化而出现相应的改变,从而在介质中形成光栅结构,使得透过的探测光发生衍射,此即为电磁感应光栅现象。基于电磁感应透明原理,本文主要研究了一个五能级原子系统和一个双Λ型原子混合机制中的电磁感应光栅现象及其相干调控。论文的主要内容有:1.利用一个五能级原子系统,通过与两个正交驻波场相互作用,诱导产生电磁感应二维光栅。在这一系统中,不同共振条件下,原子介质的非线性吸收和折射性质得到显着增强,并同时伴随着线性吸收的消失。当应用两个驻波耦合场作用时,原子介质中形成吸收或者位相型光栅,将探测光高效衍射至高级次方向。光栅的衍射效率强烈依赖于光与物质相互作用长度、耦合场强度和失谐量。通过分析发现,振幅和位相的周期性变化都是由其非线性调制引起的。2.研究由两个叁能级A型原子系统混合而成的机制中形成的电磁感应光栅的调控。两个驻波场作用下系统中,由于吸收拉曼共振和放大拉曼共振间的相互作用,介质的折射率得到增强并被周期性调制。因此,介质中形成一个可将探测光衍射至高级方向的正弦光栅。理论上,我们研究了铷原子同位素形成的混合机制。结果表明光栅衍射在很大程度上取决于两个拉曼跃迁的双光子失谐量以及驻波驱动场的强度。3.利用振幅强度掩模获得锯齿状耦合场,并与2中双Λ型原子混合机制相互作用,实现电磁感应闪耀光栅。通过调节耦合场强度,可获得一个2π的相位调制,透过的探测光束发生衍射,并且大部分光能被衍射至一级方向。通过调节双光子失谐量可使得闪耀光栅的衍射效率远大于100%。再者,当引入一个具有对称结构的强度掩模,透过的光被劈裂成两个强度相等的光束。因此当我们使用更为复杂的振幅掩模时,这一原子系统可被用于实现光束劈裂和展宽。4.通过加入空间变化的耦合场,在原子介质中实现不同类型的电磁感应光栅。同时,调节相关参量,可以提高光栅的衍射效率。这一研究在全光网络和通信方面具有潜在的发展前景。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2018-05-01）
李会景[4]（2018）在《自发辐射相干诱导多能级原子系统光学双稳特性研究》一文中研究指出激光问世之后,非线性光学作为一个新的学科发展方向得到了研究者的青睐,并且和量子光学以及激光物理学一起被广泛而深入的研究。激光与物质间的相互作用产生了一系列有趣的量子相干效应,如电磁感应透明(Electromagnetic Induction Transparency)、相干布居捕获(CoherentPopulation Trapping)、粒子数无反转激光(Lasing Without Inversion)等。这些量子相干效应又促进了非线性光学的发展,如量子相干诱导巨克尔非线性、光学孤子、光学双稳(OpticalBistability)等等。其中光学双稳在光存储、全光开关、电光转换、光学晶体管、逻辑电路等方面存在着潜在的应用价值,因此,很多研究者在理论和实验上对其展开了大量的研究工作。我们知道实验上去构建量子相干,能够对一些非线性过程进行有效的调制,产生我们所感兴趣的现象。自发辐射诱导相干(Spontaneous Generated Coherence)作为一种特殊的产生量子相干的方法—通过非相干自发辐射过程产生的量子相干—引起了大量研究者的研究兴趣。它是指不同的自发发射通道间的相互干涉所引起的相干,为控制原子介质中的光学响应提供了建设性的方法,因此大量的基于SGC的重要效应已经在原子系统中被研究。本论文基于自发辐射诱导相干效应,在叁脚架型四能级原子系统中,主要研究了光学双稳以及光学多稳效应。本论文主要包括以下四部分:第一部分,主要介绍了光学双稳的研究背景及其现状,然后又具体的描述了光学双稳的概念、产生原理、相关器件及分类以及光学双稳的半经典理论。第二部分,介绍了非线性光学中光与物质介质相互作用的相关基础理论知识,主要包括量子力学中叁种基本的物理绘景-薛定谔绘景、海森堡绘景以及相互作用绘景、光与介质间的相互作用在偶极近似下以及旋波近似下的哈密顿量、光与物质相互作用在半经典理论下的两种研究方法-几率幅方法和密度矩阵方法、光的传播理论。第叁部分,首先简要阐述了自发辐射诱导相干的基本概念及其产生原理,以V型叁能级原子为例,得出了自发辐射诱导相干存在时所满足的条件,并且推导出了 V型、A型以及梯形叁能级原子存在自发辐射诱导相干时的密度矩阵方程。基于此,我们研究了叁脚架型四能级原子系统存在多重自发辐射诱导相干时的光学双稳以及光学多稳的特性。研究表明,光学双稳对自发辐射诱导相干效应非常敏感,通过调节自发辐射相干的强度,可以控制光学双稳的阈值大小。我们还对比了单个、双重以及叁重自发辐射诱导相干对光学双稳的影响,结果表明,多个发辐射诱导相干的参与对光学双稳的阈值产生了抑制或者增强的作用。此外,在该原子系统中,我们还研究了多重相对相位对光学双稳以及光学多稳的影响。由于光场和原子能级之间形成了一个封闭的环形结构,通过调节各驱动场之间的相对相位就可以对系统的相干性进行有效的调控,因此调节相对相位,能够对光学双稳的阈值大小进行调节。进一步研究发现,调节相对相位还可实现光学多稳,并且选取恰当参数还可实现光学双稳与光学多稳之间的相互转换。第四部分,对本论文的主要内容进行了总结,并展望了光学双稳现象在未来科学以及实践生活中的应用前景。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2018-05-01）
徐大唐[5]（2018）在《多能级原子系统中光脉冲的存储及其优化研究》一文中研究指出原子、分子、量子点等量子发射体中的量子相干效应一直是原子分子光物理中倍受重视的研究课题。基于量子相干效应可实现许多有趣的物理现象,包括相干粒子数俘获、无反转激光、电磁感应光透明(Electromagnetically induced transparency,简称EIT)、光脉冲的群速度减慢、介质的克尔非线性效应增强等。尽管有关工作已持续开展了近叁十年,但时至今日人们的研究热情一直没有递减,新的研究结果仍然层出不穷。近年来,人们关注最多的是原子气体中的EIT现象。EIT的最简单模型是两个激光场(分别称为探测场与控制场)与Λ-型叁能级原子的共振相互作用。其基本原理是利用控制场使原子的两个跃迁通道之间产生量子相消干涉,从而在探测场的吸收光谱线型中产生一个显着的透明窗口,由此可有效地抑制共振介质对探测场的吸收。在EIT诸多的应用中,光与量子信息的存储与读取的物理实现最为引人注目。各国的科学家们投入了大量的精力,对基于EIT的光脉冲存储与读取进行了深入的理论与实验探索,取得了不少有趣且重要的研究成果。然而,这些研究大多是围绕自由空间的原子气体和线性光脉冲的存储而展开的。体系中存在的各种退相干、色散、衍射等效应使光存储的效率与保真度难以提高,也不利于装置的小型化与实用化。为了解决这些具有挑战性的问题,必须深入研究EIT及其光存储的物理特性,拓广相关研究领域,提出可行的理论与实验方案。本论文以相关实验与理论研究成果为基础,首先提出了基于EIT在Kagome空芯光子晶体光纤中实现线性与非线性光脉冲的存储方案;其次基于EIT和四波混频技术,对双脉冲的光存储与读取进行了系统深入的研究,提出了优化存储效率和保真度的方法。另外,提出了基于主动拉曼增益(active Raman gain,简称ARG)获得快光存储的方案。具体来说,本论文的主要研究结果包括以下几个方面:1.充有原子气体的Kagome型空芯光子晶体光纤中光脉冲的存储。相比于空芯光子带隙光纤,Kagome型空芯光子晶体光纤有较大的孔径,从而可以充入较多的原子。该研究从解析与数值两个方面,深入系统地探讨了充入空芯Kagome光纤中的原子气体中的EIT特性、光孤子的形成、传播及其存储与读取等问题。研究表明,光子晶体光纤的横向囚禁效应可使光与原子的相互作用效应增强,进而导致EIT效应的增强;其次,该横向囚禁增强效应也可使体系的非线性克尔系数大为增强,从而在体系中很容易形成光孤子,其形成长度、传播速度、产生功率等都比自由空间小得多;更为重要的是,光纤的横向囚禁消除了体系的衍射效应,使所得超慢弱光孤子能在光纤中稳定地传输,且可通过适当关闭与开启控制光场,实现这些光孤子的高效存储与读取。2.基于原子四波混频的光脉冲的存储与优化。早前大多数关于光存储的研究都是围绕单个光脉冲进行的。该研究基于原子体系的四波混频和EIT,探讨了两个光脉冲的有效存储问题。首先,对光脉冲在双Λ-型四能级原子体系中的传播进行了仔细分析,得到了慢模和快模两种(集体)传播模式并研究了它们的物理特性;其次,用多种尺度法导出了两传播模式的非线性耦合包络方程,证明了在适当的条件下,体系的色散、自相位调制和交叉相位调制能够得到平衡,从而可形成耦合慢光孤子;然后,提出了仅激发体系的慢模来同时提高探测光脉冲和斯托克斯光脉冲存储质量的方案,证明了利用这样的存储方案可使两种光信号的存储与读取的效率与保真度得到优化。3.基于主动拉曼增益的快光介质中光脉冲的存储与读取。至今为止,几乎所有光脉冲存储的工作都是基于具有弱吸收的慢光介质而展开的。本研究提出了基于ARG的快光增益介质中光脉冲的存储与读取方案。所采用的系统为四能级原子气体,与叁个激光场(分别称为泵浦光、信号光和控制光)发生共振相互作用。研究结果表明,该ARG体系具有量子干涉效应,可用来压制信号光场的增益,从而使体系支持稳定的快光脉冲传播;另外,在该ARG系统中也可实现光脉冲的存储和读取。本论文所得到的若干研究结果,不仅对于揭示光与多能级量子体系共振相互作用的物理特性、发展弱光非线性光学理论有较重要的理论意义,而且对于光与量子信息的处理与传输实验也具有一定的指导意义和潜在的应用价值。(本文来源于《华东师范大学》期刊2018-04-01）
杨秀秀[6]（2017）在《多能级系统中MgF分子的双色力减速》一文中研究指出冷分子的实验制备与研究是近几年来原子分子和光物理研究领域中的前沿热点之一,同时也是一个包含物理、化学、量子信息、凝聚态物理和天文物理的跨学科交叉研究领域。激光冷却是获得冷分子的重要实验方法之一,目前利用自发辐射力已经实现了叁种化学稳定分子束(SrF,YO,CaF)的减速和冷却以及SrOH分子束的偏折和横向激光冷却。然而,在多普勒冷却中,最大的辐射力受到激发态衰减速率的限制。目前实验上SrF分子磁光阱中的分子数目为2000个,温度为400 uK,分子激光冷却实验的瓶颈是分子的有效减速和装载。为了产生高密度的超冷双原子分子,提高装载到磁光阱(MOT)中的分子数目,受激辐射力为此提供了可观的契机。本文研究了分子系统中的双色力(受激辐射力)性质。相比多普勒冷却,双色力减速不仅不需要庞大的激光系统,而且不需要补偿多普勒频率。本文使用四种不同的能级简化模型估测了 MgF分子A2Ⅱ→X2∑+系统中的双色力大小。第一种是基于二能级系统的统计方法,其中考虑了暗态的作用以及各种跃迁循环的跃迁频率和跃迁电偶极距不同造成的影响。第二种是基于lambda能级类型的模拟方法,这种简化的能级结构更接近真实的能级,因此计算结果更可靠。第叁种考虑的能级结构相对比较完整,包含整个A2Ⅱ→X2∑+(0-0)Q12(0.5)/P11(1.5)系统中的磁子能级,考虑了能级之间的相干作用,并使用倾斜的磁场消除暗态。第四种加入了一个高振动态能级,并考虑了 repumping光的作用。多能级系统中双色力的计算依赖于离散的密度矩阵方程,其中考虑了旋转波近似。我们对MgF缓冲气体进行了动力学过程模拟。另外,本文比较了 MgF分子A2Ⅱ→X2E+和B2∑+→X2∑+系统中的双色力大小和动力学模拟结果。而且研究了双色力减速重分子(YbF)的可行性。对于分子和复杂原子的减速和冷却,双色力可能是一种十分有效的工具,并且可以获得多种高密度的超冷双原子分子,提高装载到MOT中的分子数目。(本文来源于《华东师范大学》期刊2017-05-01）
胡雄辉[7]（2017）在《量子相干调控多能级原子系统光学双稳特性研究》一文中研究指出多能级原子系统中的量子相干和干涉效应能够引起许多有趣的光学现象,例如:电磁感应透明(EIT)、无反转激光(LWI)、相干布居捕获(CPT)、光学双稳(OB)等等。由于光学双稳在全光开关、光存储、光学晶体管等许多方面存在潜在的应用价值,因此很多研究者在理论和实验方面做了大量的研究工作。本论文基于电磁感应透明机理,主要研究了叁脚架四能级原子系统中光学双稳和光学多稳现象。具体来说,本论文主要分为以下几个部分。第一部分,主要介绍了基于量子相干的电磁感应透明研究现状和光学双稳的研究现状。第二部分,介绍光场与物质相互作用的基本理论,其中包含量子力学的叁大绘景,偶极近似,几率幅方程,旋转波近似,密度矩阵方程,慢变包络近似,以及电磁感应透明原理。第叁部分,首先简要阐述了光学双稳的概念、产生机理、以及光学双稳的半经典理论;然后基于电磁感应透明原理,提出了一种叁脚架四能级原子方案,并研究了该系统的光学双稳和多稳现象。研究发现:在该叁脚架四能级原子系统中,由于能级和所加光场形成了一个环形的结构,通过调节各驱动场之间的相对相位可以有效改变系统的相干性,因此调节相对相位,能够控制光学双稳的出现及阈值大小。进一步研究发现,调节相对相位还可以实现光学多稳,并且在合适的参数下可以实现光学双稳与光学多稳的相互转换。第四部分,总结了本论文的主要内容,并展望了光学双稳现象在未来科学以及实践生活中的应用前景。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01）
张振华[8]（2016）在《基于单啁啾脉冲实现多能级系统选择性布居转移操控的研究》一文中研究指出利用激光脉冲操控处于特定量子态的原子或分子系统的动力学行为是近年来量子光学领域的研究热点。当前实现量子态有效操控的常用方案主要有瞬态相干控制技术、受激拉曼绝热通道技术以及啁啾绝热通道技术。我们利用单啁啾脉冲作用于多能级原子系统,粒子布居沿着初态和目标态组成的暗态演变,从而实现选择性布居转移操控并且通过适当调节脉冲(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）
张倩茹[9]（2016）在《多能级原子系统中四波混频现象的研究》一文中研究指出四波混频是一种非常重要的非线性光学效应,从它首次由Franken等人发现开始就一直引起人们的重视,并在理论和实验方面都进行了很多深入的研究。近些年来,科学工作者将电磁感应透明现象应用到四波混频的研究中,发现电磁感应透明能够极大地减小介质的线性极化率,同时共振的提高非线性极化率,从而提高四波混频的转化效率。这一发现将四波混频效应的研究推向了另一个高潮。本文在相互作用绘景下,利用电磁感应透明的原理,理论上研究了四能级梯型原子系统和五能级原子系统中的四波混频效应,研究工作如下:第一,我们对四能级梯型原子系统中的四波混频效应进行了研究。首先,我们根据物理模型写出了相互作用绘景下的哈密顿量,并利用密度矩阵法进行求解,给出了生成的四波混频信号场强度的解析表达式。然后,通过数值模拟分析了不同物理参量(如探测场的失谐量、耦合场的强度)的变化对生成的四波混频信号场强度的影响。第二,我们重点研究了五能级原子系统中的四波混频效应。这里,我们考虑了生成的四波混频信号场的重吸收情况。首先利用密度矩阵法和微扰法求解出了此原子系统中生成的四波混频信号场对应的密度矩阵元,再结合麦克斯韦方程,并利用拉普拉斯变换给出了双通道四波混频信号效率的解析表达式。最后,通过数值模拟发现,改变耦合场的强度或能级衰变率可以调控双通道四波混频信号的效率。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
李巧玲[10]（2015）在《多能级原子系统中电磁感应光栅的研究》一文中研究指出在光与原子相互作用的研究领域中，量子相干受到众多科研工作者的广泛关注。在行波场或者驻波场形式的强耦合场的作用下，相干介质的光学性质可以人为的发生改变。从而，介质对探测场的吸收系数和折射系数也会发生改变。进而会产生两种典型的物理现象：电磁感应光透明（Electromagnetically InducedTransparency，EIT）、电磁感应光栅（Electromagnetically Induced Grating，EIG）。本文在电磁感应光透明的基础之上，着重讨论了叁能级以及六能级Λ型原子系统中的电磁感应光栅现象，主要内容有：1、计算并模拟了叁能级Λ型原子系统中的电磁感应光透明现象，绘图分析各个参量对透明窗口的影响情况；并考虑在多普勒效应的影响下，电磁感应光透明的变化情况。在此基础之上，用驻波场代替行波场，计算并分析了三能级Λ型原子系统中的电磁感应光栅现象，并绘制光栅图像，考虑各个参量对一级衍射光栅的影响情况，以得到较好的一级衍射效率。2、将能级扩展到六能级原子系统中，分析各个参量对一级衍射光强的影响情况，选取恰当数值，绘制光栅衍射图像；并对六能级原子系统中的相位衍射光栅、振幅衍射光栅以及二者都存在的混合衍射光栅进行分析对比，以求得较好的一级衍射效率。3、将入射光场放置在不同于2中的能级间，计算此时六能级原子系统中的电磁感应光栅情况，同样绘制图像，分析并观察光栅衍射情况，讨论并对比叁种情况下的一级衍射光栅效率。结果显示，我们不仅能在六能级原子系统中实现电磁感应光栅现象，而且一级衍射效率要高于叁能级原子系统，为相关的实验研究以及在更复杂的能级系统中实现电磁感应光栅现象提供一定的理论基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-05-01）
多能级系统论文开题报告
（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：
超导量子电路和量子比特具有耗散小、易调控、器件设计灵活、易规模化等突出优点,目前是实现固态量子计算的有力竞争者,同时也是量子力学、原子物理、量子光学和量子模拟的一个很好的研究平台。本论文对超导位相量子比特、超导多能级与谐振腔耦合系统、以及nSQUID新型超导量子比特开展了系统深入的研究,研究内容和研究成果主要包括下述几个方面:(1)超导量子比特的设计与制备。采用微纳加工的实验工艺和多层膜技术,首先在清洗干净的Si基片上用磁控溅射的方法生长出高质量的铌膜,作为超导量子比特的引线电路与谐振腔电路,然后采用电子束蒸发与化学气相沉积等方法,制备超导量子比特的电感线圈与电容,最后采用双角度电子束蒸发的方法制备高质量的Al/AlO_x/Al约瑟夫森结。约瑟夫森结的制备是是样品制备的核心,我们制备的结区的面积范围为0.2-0.5μm~2,电流密度的范围为800-2000mA/μm~2。采用这样的工艺技术,我们成功制备了超导位相量子比特和谐振腔耦合器件,以及nSQUID超导量子比特器件。(2)超导多能级和谐振腔耦合系统的研究。超导量子器件一般为多能级系统(最低的两个能级构成量子比特),我们以位相型器件和谐振腔的耦合系统为基础,首次从实验和理论上研究了超导四能级与谐振腔耦合系统的性质。实验上通过单光子和多光子过程确定了耦合系统的能谱,理论上建立了描述这一耦合系统的相互作用的哈密顿量,以及考虑各种弛豫和消相过程的Lindblad主方程,理论很好地描述了实验测量到的能谱和各能级布居数等重要的物理参数。这一研究结果对含有多能级因素影响的各种物理现象的理解提供了很好的物理基础。(3)nSQUID新型超导量子比特的研究。nSQUID型超导量子比特是具有负互感的双圈双结SQUID,在量子信息的传输速度方面有一定的优势。我们在成功制备nSQUID量子比特的基础上,确定了量子比特二维势的基本特性和系统的能谱,并首次观测到了器件的Rabi振荡、能量弛豫、Ramsey干涉等量子相干特性,这些结果为相关器件的进一步应用打下了基础。(4)超导位相量子比特和nSQUID型量子比特分别为一维和二维势系统,势的形状和能级间距均可通过磁通偏置进行调控,这为诸多物理现象提供了一个很好的研究手段。例如,采用位相量子比特可以研究宇称和时间反演的对称性破缺问题,采用nSQUID型量子比特可以研究二维势阱中的宏观量子隧穿问题。我们亦对这两方面的问题开展了实验研究。
（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。
多能级系统论文参考文献
[1].杜英杰.多能级相干系统的非线性特性研究[D].西北大学.2018
[2].刘伟洋.超导多能级与谐振腔耦合系统及nSQUID量子比特的研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2018
[3].刘撰撰.相干光与多能级原子耦合系统中电磁感应光栅的研究[D].陕西师范大学.2018
[4].李会景.自发辐射相干诱导多能级原子系统光学双稳特性研究[D].陕西师范大学.2018
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