人类关于物质世界的许多认识是通过光开始的。理解光的本性一直贯穿着近代物理学发展活动的主线。历史上,人们对光现象物理性质的探索.可以追溯到牛顿时代。光是粒子还是波的问题曾经引发了牛顿等人和惠更斯学派的激烈争论。19世纪末,由于麦克斯韦电磁场理论的建立,惠更斯(C.Huygens)提出的光的波动学说一时占了上风,但后来,量子理论的建立叉使得牛顿的光的粒子学说重振雄威。量子力学关于物质世界的波粒二象性描述,原则...
1962年,约瑟夫森(BrianJosephson)在就读研究生期间,做出了一项惊人的理论发现:如果在两段超导材料之间存在仅仅一个超薄的绝缘层,超导电子Coo—per对将可能无阻隧穿地流过这个绝缘层间隙,无须在两段超导体之间施加任何电压。这类绝缘层间隙被称为约瑟夫森结。超流电流的大小取决于两边超导体中Cooper对波函数的位相差。总之,在大块超导体中,如果在不同的区域之间存在位相差,将引起超流;反过来,强迫超流流过极薄的绝缘...
原子物理和固体物理作为物理学的两个分支几乎是平行发展的。原子物理始于20世纪20年代,主要致力于理解气相中原子的光学和磁学性质;而固体物理是在研究材料纯化的过程中成长起来的,并导致了今天的电子器件。这两个领域实验和理论的概念通常大相径庭。如前者通过量子自旋态来描述磁性,而后者是通过能带的形成来解释固体的磁性。
低维和介观物理系统的研究是当前凝聚态理论的一个重要方向.文章将从回顾介观物理中的几个基本概念开始,就近年来在量子点、二维电子气和介观物理系统中的电子关联效应等几个方面的研究,简略地介绍介观物理的新发展和机遇.
作者:花轩; 张向阳 期刊:《量子光学学报》 2014年第03期
本文研究了倒Y型四能级系统中自发辐射诱导相干对探测场的色散和吸收特性的影响。在稳态条件下利用密度矩阵微扰理论推导出了密度矩阵的迭代解。数值分析了自发辐射诱导相干对线性和非线性折射率和吸收系数的影响,分析了泵浦场和耦合场偏离双光子共振对弱探测场色散和吸收特性的影响。研究发现自发辐射诱导相干使弱探测光的线性和非线性折射率增强,同时形成一个较宽的透明窗。在没有自发辐射诱导相干的情况下,泵浦场和耦合场偏离双...
通过原子极化率分析,讨论五能级原子系统中的EIT效应;通过推导相互作用哈密顿量的本征态,讨论五能级原子系统中Λ通道和三脚架通道之间的原子相干性。结果表明,在五能级原子系统中,Λ通道和三脚架通道共用一个暗态,量子相干性不仅存在于每一个通道的低能级之间,而且还存在于两个不同的通道之间。
作者:曾贵华; 熊锦; 郭迎; 何广强 期刊:《量子光学学报》 2006年第B08期
首先介绍了量子密码的两种安全性分析方法:基于Shannon信息理论的安全性分析方法和基于量子信息理论的安全胜分析方法。在此基础上构建了量子密码安全性理论,提出了保密度的概念,并获得了保密度与量子相干信息量之间的关系。利用所构建的理论分析了量子直接安全通信、量子密钥分配和量子数据加密算法的安全性。研究表明,文献中已经提出的量子密码方案有些是不安全的或者存在安全漏洞。最后,分析了量子密码实验研究中需要考虑...
作者:周凌伟; 罗萌萌; 贺勇; 刘文晓; 高韶燕 期刊:《现代应用物理》 2019年第02期
基于非相干泵浦四能级原子系统,提出了一种调控增强古斯-汉欣位移的新方法,实现了负折射率效应。研究结果表明:选取合适的驱动场拉比频率、场失谐量及入射角,可以使古斯-汉欣位移达到350λ,且可以调控古斯-汉欣位移的正负。
作者:李海; 于文莉; 魏广芬; 华臻 期刊:《光电子激光》 2019年第05期
基于微腔系统与大量二能级原子对组成的非平衡库相互作用的原子穿腔模型.研究了原子对携带的量子相干信息对腔场的能量贡献。推导了原子对处于一般态(所有密度矩阵元均为非零参数)下微腔动力学演化主方程,并计算了腔场的稳态能量。展示了能量本征基矢下库中原子对的量子相干扮演了热力学资源的角色——能够辅助微腔系统提取更多的能量。同时,分析了所有量子相干元(二能级原子对密度矩阵的非对角元)在能量贡献中的不同特征。本研究...
作者:翁羽翔; 王专; 陈海龙; 冷轩; 朱锐丹 期刊:《物理学报》 2018年第12期
二维电子光谱是一种同时具有高的时间分辨率和光谱分辨率的非线性光谱学方法.它不仅可以对凝聚相分子复杂动力学过程进行直接测量,还可以测量不同电子态、电子态-振动态之间的量子相干过程.2007年,Flemming课题组利用二维电子光谱于低温77 K的条件下在捕光天线蛋白Fenna-Matthews-Olson中发现了能量传递过程存在量子相干现象.尽管后续的实验研究表明,该体系中实验观测到的量子相干现象不可能是由单纯的电子态相干引起的,然而这一实...
量子相干是量子态的基本特性,也是量子叠加原理的客观体现,保持长时间的量子相干是实现量子计算的基本要求.量子相干的研究由来已久,近来,特别是量子相干度量的提出,以及将量子资源理论引入到量子相干的研究中来,人们对量子相干的研究热情被极大地激活,并产生了大量的新研究结果,使得人们对量子相干的认识进一步加深,明晰了量子相干与量子纠缠之间的关系.
作者:孙庆青; 古英; 龚旗煌 期刊:《中国传媒大学学报》 2004年第S1期
通过解光学布洛赫方程,考察了简并二能级系统的吸收色散性质。采用一束平行线偏振光(π)泵浦和一束横向线偏振光(σ±)探测,在有磁场的情况下简并被破坏,改变耦合光强时发现了失谐零点正负色散之间的转化,这样我们就得到了慢光速与超光速之间的转变。在其它泵探光场偏振情况下同样有正负色散变化,它普遍存在于简并能级系统中。同时我们还发现了吸收谱中的电磁诱导透明、电磁诱导吸收、Mollow吸收谱型等现象。
作者:胡振华; 黄德修 期刊:《物理学报》 2005年第04期
基于V型三能级模型研究了非对称耦合量子阱(ACQW)线性吸收与色散特性.理论结果表明:在小偏置区,由沿生长方向的外加电场引起的强量子限域Stark频移导致非共振吸收,线性折射率大幅度降低,表现为色散猝灭特性.而随负偏压进一步增加,由于量子限域Stark效应消失,其吸收与色散特性则与单量子阱最低激子态相类似.这意味着ACQW具有随外加电场变化的可控色散特性.
作者:韩明; 谷开慧; 刘一谋; 张岩; 崔淬砺 期刊:《光子学报》 2014年第08期
通过解析和数值模拟系统的海森堡朗之万方程的稳态解,研究了Ladder型三能级原子辅助光力学系统的光学响应.结果表明振动镜子和原子系综的稳态行为与弹簧的劲度系数和经典泵浦场的拉比频率有关.随着劲度系数的减小和拉比频率的增大,腔内原子系综和整个光力学系统将呈现多稳现象,并且不同频域对应稳态解的个数有所不同.因此,可以通过改变泵浦场拉比频率和弹簧劲度系数来控制系统的稳态响应.研究结果在量子信息处理和精密测量等领域具...
作者:吴国林 期刊:《科学技术哲学研究》 2005年第06期
20世纪90年代以来,量子信息研究已取得重大进展,对量子信息的哲学研究产生了极大的影响.目前对量子信息的涵义还存在争论.我们认为,量子信息与经典信息既有联系,更有本质的区别.量子信息以量子相干性和量子纠缠作为其基础.量子信息是指在量子相干长度之内所展示的事物运动的量子状态与关联方式,它是微观物质的属性.量子信息不是量子实在,而是作为量子实在的状态、关联、变化、差异的表现.
信息产业作为国家的重要支柱产业正经历着从经典到量子的深刻变革。研制全新的量子相干器件对发展下一代信息产业及国家安全至关重要。量子相干器件的关键指标是器件的相干性、可扩展性和精确的调控性能。基于超导约瑟夫森结和微波外场调控的超导量子器件为实现上述关键目标开辟了一条新路。本项目针对量子调控重大科学计划指南中第5个方向“量子相干器件和微纳光子结构的量子调控”开展多重量子相干器件尤其是超导量子比特、及其...
作者: 期刊:《军民两用技术与产品》 2017年第11期
中国科学院重庆绿色智能技术研究院量子信息技术研究中心与北京计算科学研究中心合作,在自旋量子相干调控研究方面取得了新的进展。
作者:邢容; 谢双媛; 许静平; 羊亚平 期刊:《物理学报》 2017年第01期
研究了动态各向同性光子晶体中V型三能级原子的自发辐射,主要讨论了光子晶体能带带边频率受到阶跃调制和三角函数周期调制两种情况下,调制参数对占据数演化的控制作用,以及此过程中量子相干效应带来的影响.结果表明,阶跃调制时,调制发生后原子上能级劈裂出来的束缚缀饰态数目只取决于原子的跃迁频率和此时的带边频率,且与具有相同参数条件的静态情形下的相同.调制发生时刻对其后原子上能级占据数的长时演化情况有影响.随系统初态的...
作者:张登玉; 高峰 期刊:《商丘师范学院学报》 2007年第12期
辐射和吸收是光与物质相互作用的主要过程、本文针对四能级原子辐射和单步吸收同时存在的情况,基于量子力学和Kraus算子理论,利用约化密度矩阵方法,得到四能级原子密度矩阵对角元和非对角元演化规律,从而分析量子态相干特性.