基于非相干碰撞产生量子相干控制的研究

论文题目: 基于非相干碰撞产生量子相干控制的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 生物学

作者: 杨希华

导师: 孙真荣

关键词: 量子相干控制,量子干涉,非相干碰撞,钠原子分子混合系统

文献来源: 华东师范大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近年来，量子相干控制在诸如高灵敏高精度激光光谱和新型量子频标、分子运动和物理化学反应的操控、原子分子激发态结构信息、量子态绝热布居转移、量子计算和量子信息处理等方面具有广泛的应用而受到人们的关注。基于量子干涉效应而产生的相干控制可分为频域和时域内的两种：频域内的量子相干控制来源于两个或多个同时的不同跃迁路径间的干涉，时域内的量子相干控制来源于两个或多个具有一定延时的同一跃迁路径间的干涉。本文旨在从理论和实验两方面对以往较少涉及的原子及原子-分子混合体系中基于非相干碰撞而产生的频域和时域内多能级系统量子相干控制效应进行研究，并着重探索量子相干控制产生的条件及其对外界条件的依赖关系等。对于时域内的多能级系统量子相干控制，首次报道了在钠原子-分子混合体系中基于等频混合激发和离共振碰撞感应激发而产生的钠原子两延时跃迁3P-5S(或4D)相干涉而产生的Ramsey条纹的实验观察，并通过测量干涉信号随外界条件(缓冲气压和温度)的变化关系进一步在实验上确认。同时通过求解薛定谔方程分析了碰撞引起的激发态驰豫速率、两碰撞激发跃迁几率比及分子-原子碰撞能量转移速率等因数对干涉效应的影响，揭示了通过碰撞这种非相干过程可实现时域内的多能级系统量子相干控制。对于频域内的多能级系统量子相干控制，运用半经典理论首次研究了一个含菱形的开放五能级系统中基于碰撞感应激发而产生的间距较大双能级间的相干及量子干涉相消效应。分析了碰撞引起的相干和非相干驰豫速率、激光拉比频率、相邻两能级间距、不同跃迁偶极矩比等因数对干涉效应的影响；揭示了通过碰撞这种非相干过程可实现间距较大双能级间的相干叠加，从而产生量子干涉。同时运用缀饰态理论，对干涉产生的条件、干涉特性给出明了的物理公式；对碰撞产生的相干相消给出了清晰的物理图象。运用半经典理论，在考虑了探测场所有高阶项的情况下，通过求解含时密度矩阵方程研究了不同能量抽运场作用下Λ型三能级系统的瞬态电磁感应透明特性，分析了不同能量抽运场作用下弱探测场的吸收、各能级布居及相干项ρ23

论文目录:

致谢

摘要

Abstract

第一章.绪论

1.1 研究现状

1.2 本文的工作

参考文献

第二章.基于离共振碰撞激发和混合激发而产生瞬态相干控制的研究

2.1 引言

2.2 离共振碰撞激发和混合激发机制与实验

2.3 实验结果与讨论

2.4 理论分析

2.5 小结

参考文献

第三章.频域内基于碰撞感应激发而产生相干相消的研究

3.1 引言

3.2 五能级模型及运动方程

3.3 理论结果与讨论

3.4 实验方案与实验条件

3.5 缀饰态理论分析

3.6 小结

参考文献

第四章不同能量抽运场作用下瞬态电磁感应透明特性的研究

4.1 引言

4.2 梯形三能级模型和运动方程

4.3 结果与讨论

4.4 小结

附录

参考文献

第五章总结

5.1 本文的工作和创新之处

5.2 进一步的工作

主要发表论文

发布时间: 2006-09-11

参考文献

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基于非相干碰撞产生量子相干控制的研究

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