导读:本文包含了单模二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:Dicke模型,虚时路径积分,相变
单模二能级系统论文文献综述
贾树芳,梁九卿[1](2015)在《单模光腔中N个二能级原子系统的有限温度特性和相变》一文中研究指出本文研究单模光场中N个二能级原子Dicke模型的有限温度特性和相变.把原子赝自旋转换为双模费米算符,用虚时路径积分方法推导出系统的配分函数,对作用量变分求极值得到系统的热力学平衡方程,及原子布居数期待值和平均光子数随原子-光场耦合强度变化的解析表达式.重点研究了在量子涨落起主导作用的低温区,由耦合强度变化产生的从正常相到超辐射相的相变,指出该相变遵从Landau连续相变理论,平均光子数可作为序参数,零值表示正常相,大于零则为超辐射相.在零温极限下本文的结果和量子相变理论完全符合.另外,本文也讨论了系统的热力学性质,比较有限温度相变和量子相变的异同.发现,在强耦合区低温稳定态的光子数和平均能量都和绝对零度的值趋于一致,而超辐射相的熵则随耦合强度的增强迅速衰减为零.(本文来源于《物理学报》期刊2015年13期)
王菊霞[2](2013)在《二能级原子与单模光场系统中的保真度演化特性》一文中研究指出利用全量子理论,分析了原子耦合时双原子与光场依赖于强度耦合的相互作用,得出了原子保真度演化过程的解析规律,结果表明:原子的保真度随时间的变化呈现出振荡性,而且在某些瞬时光场恢复为初始的相干态,其它更多的相互作用期间原子的保真度值小于1,即原子与光场处于复杂的纠缠状态,说明原子与光场的相互作用使得初始的纠缠态既可能保持也可能消纠缠。(本文来源于《激光杂志》期刊2013年01期)
赵春健[3](2011)在《单模腔及耗散环境中二能级系统量子动力学研究》一文中研究指出近几十年来,随着量子信息科学的兴起,国际上有众多团队围绕制造量子计算机的宏图伟愿做了大量科研工作.量子计算机一旦问世,将是人类计算能力的一个巨大飞跃.在量子计算中,量子比特是量子信息的基本单元,它建立在量子世界特有的相干性和纠缠性基础之上.我们知道,理论上任何一个量子二能级系统都可以被用来作为一个量子比特.为了实现量子计算,人们设计了各种类型的量子比特方案,如腔量子电动力学型、离子阱型、核磁共振型、量子点型、超导器件型等等.然而,这些小量子系统并不是孤立的,它们必然会受到周围诸如光子、声子等玻色环境的强烈影响,而来自环境的耗散效应会导致量子退相干.这个问题将是量子信息科学所面临的主要挑战.也正是在这样的大背景下,我们致力于二能级系统(量子比特)与各种环境耦合的动力学研究.人们提出了各种各样的近似解析方法来处理自旋与玻色子相互作用的系统.其中最流行的一个方案就是旋转波近似.旋转波近似的使用基于两个前提条件,一是弱耦合条件,二是近共振条件.然而这两个条件在处理量子比特方案时未必能够满足,因为在上面提到的装置中,二能级系统往往面临强耦合以及失谐的困境,这已经超出了旋转波近似的适用范围.而且,越来越多的研究结果显示,反旋转波项的效应实际上对量子动力学行为具有非常重要的意义.因此,我们提出了一套基于幺正变换的微扰方法来处理自旋与玻色子相互作用的系统,这套方法避免了旋转波近似,并且适用于从弱到强耦合以及从共振到非共振情形.本文采用这套方法研究了几个相关的模型,共分五章.在第一章中,首先介绍了量子信息科学的相关背景,然后列举了若干量子比特的实验方案,最后给出了联系量子比特装置与二能级系统的理论描述,并引出相关理论模型.在第二章中,我们通过对JC模型以及双光子JC模型的研究,展示了这套基于幺正变换的解析方法.这套方法巧妙地引入了反旋转波项的效应却保留了旋转波近似框架下哈密顿量的简单数学形式,因此我们习惯上称之为变换旋转波方法( TRWA ).采用该方法,我们得到了以上两个模型基态以及若干底部激发态的能级结构,计算了时间相关的动力学演化,并将结果与严格数值解以及传统旋转波近似做了对比.我们发现即使在强耦合以及远失谐条件下,变换旋转波方法的结果依然与数值严格解保持良好的一致性,而相同条件下的旋转波近似则已经失效.此外,我们在处理双光子JC模型的时候还自然地得到了该模型哈密顿量的有效定义范围,即g/ω< 1.本章研究的主要目的是通过对相对简单模型的处理校验我们方法的有效性和可扩展性.在第叁章中,我们在变换旋转波的基础上发展了一套改良的布洛赫-雷德菲尔德( Bloch-Redfield )方法,从而引入了系统与环境相互作用中反旋转波项的效应,用以处理拉比( Rabi )驱动下二能级系统与欧姆耗散环境相耦合的模型,研究驱动与耗散之间的相干竞争机制对系统动力学行为的影响.通过计算有限驱动下的非平衡关联函数P(t)并与旋转波近似的结果相比较,我们发现反旋转波项在该系统的动力学演化中扮演了非常重要的角色,其效应主要体现在以下两点:一是减小系统的衰减率从而延长退相干时间,换句话说反旋转波项的作用倾向于保持系统的相干性;二是使得长时极限下由驱动主导的振荡幅度变小,相位发生移动,这意味着即使在长时动力学行为的研究中反旋转波项的效应依然不能被忽略.在第四章中,我们采用变换旋转波方法讨论了一个有偏置的二能级系统与s = 1/2亚欧姆耗散环境耦合的模型,得到了更接近真实的基态能量.通过计算基态纠缠、基态期望值(σ_z)G以及静态极化率,我们探讨了系统局域-非局域的相变机制.此外,对动力学演化(σ_z(t))以及纠缠随时间演化的研究显示:当系统经历由非局域到局域的转变时,其动力学则经历由相干到退相干的转变.在第五章中,我们给出了本文的主要结论和研究展望.以上研究得到了国家自然科学基金( 10734020和90503007 )以及教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队计划( IRT0524 )的资助.(本文来源于《上海交通大学》期刊2011-11-01)
姚映波,唐炳[4](2009)在《对单模光场与二能级原子相互作用系统量子场熵演化的再研究》一文中研究指出利用全量子理论,研究了单模光场与二能级原子相互作用系统的量子场熵演化规律.利用MATLAB进行数值计算,讨论了光场的平均光子数<n>、光场-原子之间的耦合系数g对量子场熵演化规律的影响,得到了相应的结论.(本文来源于《湖南城市学院学报(自然科学版)》期刊2009年03期)
康建强[5](2009)在《超越旋转波近似的单模二能级系统动力学》一文中研究指出与单模外场相耦合的二能级系统一直是物理学基础研究中的一个重要研究对象。其广泛出现在量子光学和凝聚态物理等不同领域。近年来,随着量子信息的发展,该系统被更加广泛和深入地研究,特别是通过实验来实现该模型的方案不断被丰富。在这个发展中,我们注意到,外场与二能级系统的耦合强度越来越大。在量子光学的范围内,耦合强度非常弱,做了旋转波近似(rotating wave approximation)的J-C模型(Jaynes-Cummings model)可以给出很好的理论解释和预言,但是由于其丢掉了非旋转波项(counter-rotatingterms),所以必然也就丢掉了一些有用的信息,在强耦合情况下,J-C模型的结果不再那么令人满意。为了研究强耦合情况下的单模二能级系统,我们必须考虑非旋转波项的贡献。本文中,我们运用Van Vleck微扰理论对没有能量偏置的单模二能级系统(Rabi模型)进行研究,计算出其准到耦合常数叁阶的本征能量和本征波函数,并应用这个解讨论了共振相干场作用下二能级的“崩塌与复苏”现象,得到了一些新的结果,特别是发现当耦合强度较强时,二能级布居反转的平衡位置不再为零,而是有了一个明显偏向于初始态的移动。另外,我们还对Van Vleck微扰理论的使用进行了讨论,发现就Rabi模型而言,将其本征能量计算到耦合常数的叁阶是必要的,而对本征波函数只需算到二阶。(本文来源于《暨南大学》期刊2009-06-01)
潘营利,王菊霞[6](2008)在《二能级原子与单模光场相互作用系统的量子场熵演化特性》一文中研究指出利用全量子理论,研究了二能级原子与单模相干态光场相互作用系统的量子场熵演化特性;通过数值计算,讨论了光场的平均光子数-n、光场-原子之间的耦合系数g对量子场熵演化特性的影响.结果表明:量子场熵随时间的演化呈现出周期或非周期性的振荡、崩塌与回复等现象,说明-n、g对量子场熵演化特性的影响具有非线性的特征.(本文来源于《西北师范大学学报(自然科学版)》期刊2008年04期)
康念铅,邝先飞,李萍[7](2007)在《Kerr效应和虚光场对“两个二能级原子-单模光场”系统光子统计演化特性的影响》一文中研究指出研究Kerr介质中,非旋波近似下两个二能级原子与单模光场相互作用的平均光子数的时间演化规律,讨论了Kerr效应和虚光场效应对系统光子统计演化特性的影响.结果表明虚光场的影响使系统出现量子噪声,光场频率ω、Kerr介质常量μ和原子间耦合系数g的增大都将使量子噪声减小;原子间耦合系数g和Kerr介质常量μ的增大使光子统计演化的拉比振荡的振幅变小.(本文来源于《江西师范大学学报(自然科学版)》期刊2007年02期)
李永平[8](2003)在《双光子过程单模辐射场与二能级原子相互作用系统场熵的压缩特性》一文中研究指出研究了双光子过程单模辐射场与二能级原子相互作用系统场熵的压缩特性 ,讨论了原子初态和失谐量对场熵压缩特性的影响(本文来源于《济南大学学报(自然科学版)》期刊2003年04期)
万琳,徐学翔[9](2003)在《Kerr效应和虚光场对“两个二能级原子-单模光场”系统原子占居态几率的影响》一文中研究指出研究Kerr介质中,非旋波近似下两个二能级原子与单模光场相互作用系统的原子占居态几率的时间演化,讨论了Kerr效应和虚光场效应对原子占居态几率的影响。结果表明:虚光场的影响使原子占居态几率的时间演化曲线中出现量子噪声,光场频率ω的增大使量子噪声减小,原子间耦合系数g的增大使各能级原子占居态几率曲线的振幅减小,Kerr介质常量μ的增大使原子停留在初始状态的几率增大。(本文来源于《量子电子学报》期刊2003年03期)
万琳,刘叁秋,陶向阳[10](2001)在《虚光子过程对“两个二能级原子-单模光场”相互作用系统场熵演化特性的影响》一文中研究指出利用全量子理论 ,研究了非旋波近似下两个二能级原子与单模光场相互作用过程中受激场场熵的演化规律 ,通过与旋波近似下的相应结果进行比较 ,进一步揭示出非旋波近似条件下虚光子过程对场熵演化特性的影响(本文来源于《光子学报》期刊2001年06期)
单模二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:
利用全量子理论,分析了原子耦合时双原子与光场依赖于强度耦合的相互作用,得出了原子保真度演化过程的解析规律,结果表明:原子的保真度随时间的变化呈现出振荡性,而且在某些瞬时光场恢复为初始的相干态,其它更多的相互作用期间原子的保真度值小于1,即原子与光场处于复杂的纠缠状态,说明原子与光场的相互作用使得初始的纠缠态既可能保持也可能消纠缠。
(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。
单模二能级系统论文参考文献
[1].贾树芳,梁九卿.单模光腔中N个二能级原子系统的有限温度特性和相变[J].物理学报.2015
[2].王菊霞.二能级原子与单模光场系统中的保真度演化特性[J].激光杂志.2013
[3].赵春健.单模腔及耗散环境中二能级系统量子动力学研究[D].上海交通大学.2011
[4].姚映波,唐炳.对单模光场与二能级原子相互作用系统量子场熵演化的再研究[J].湖南城市学院学报(自然科学版).2009
[5].康建强.超越旋转波近似的单模二能级系统动力学[D].暨南大学.2009
[6].潘营利,王菊霞.二能级原子与单模光场相互作用系统的量子场熵演化特性[J].西北师范大学学报(自然科学版).2008
[7].康念铅,邝先飞,李萍.Kerr效应和虚光场对“两个二能级原子-单模光场”系统光子统计演化特性的影响[J].江西师范大学学报(自然科学版).2007
[8].李永平.双光子过程单模辐射场与二能级原子相互作用系统场熵的压缩特性[J].济南大学学报(自然科学版).2003
[9].万琳,徐学翔.Kerr效应和虚光场对“两个二能级原子-单模光场”系统原子占居态几率的影响[J].量子电子学报.2003
[10].万琳,刘叁秋,陶向阳.虚光子过程对“两个二能级原子-单模光场”相互作用系统场熵演化特性的影响[J].光子学报.2001