单量子体系的相干性及光子统计研究.pdf

分类号： 密级： 单位代码：1 0 4 2 2 学 号：沙艿l l ，7 毛 ， ⑧厶紊只孥 硕士学位论文 S h a n d o n gU n i v e 瞧i t yM a S t e r ’ST h e S i S 论文题目： 作者 专业 导师 合作导师 年月日 ● ◆ ● 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本声明 的法律责任由本人承担 论文作者签名： 垄垒茸 日期：之型：! ：兰! 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：翌生：殖 导师签名： ● ◆’ ◆ ◆ 山东大学硕士学位论文 摘要 A b s t r a ‘' t 符号说明 目录 第一章绪论 §1 ．1 研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §1 ．2 原子相干现象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §1 ．3 光子统计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §1 ．4 本文结构．．．．．：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 ●●● l U ●● Ⅵl 第二章理论基础 9 §2 ．1 密度矩阵．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 §2 ．2 特征函数与分布函数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 §2 ．3 关联函数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 2 §2 ．4 量子开放体系的产生函数方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 3 §2 ．4 ．1 量子开放体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 4 §2 ．4 ．2 光与物质相互作用体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 5 第三章自发辐射诱导相干 §3 ．1 背景简介 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §3 ．1 ．1 暗共振．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §3 ．1 ．2 自发辐射消减．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §3 ．1 ．3 克尔非线性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §3 ．1 ．4 自发辐射相干模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §3 ．2 量子拍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 3 4 4 6 7 8 5 2 2 2 2 2 2 2 山东大学硕士学位论文 §3 ．3y 型体系S G C 效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §3 ．3 ．1 脉冲激发下的y 型体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §3 ．3 ．2 超精细y 型体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第四章电磁诱导透明 §4 ．1 背景简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §4 ．1 ．1 暗极化子．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §4 ．1 ．2 去退相干子空间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §4 ．2 拓展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §4 ．3 真空协助透明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第五章巨克尔效应 §5 ．1 背景简介 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §5 ．2 拓展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §5 ．3 Ⅳ型体系S G C 效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第六章总结与展望 §6 ．1 总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §6 ．2 展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第七章附录 §7 ．1 铷原子能级图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． §7 ．2 主方程检验规则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 参考文献 发表或将发表的文章 致谢 6 ● 驼 弘 ∞ n 仉 铝 鸲 必 们 乩 Ⅱ 鼹 雅 缸 吼 眈 艏 艏 ∞ 饥 盯 ∞ ● 山东大学硕士学位论文 A b s t r a c t S “ n b o ll i s t C o n t e n t s l U Ⅵl 1I I l t r o d u c t i o n1 §1 ．1B a c k g r o u n d ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 §1 ．2A t o m i cC o h c r e n c e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 §1 ．3P h o t o nS t a t i s t i c s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 §1 ．4C o n t c n t s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 7 2’I ‘h e o r c t i c a l 壬t a m e w o r k 9 §2 ．1D e 璐i t yM a t r 政．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 9 §2 ．2C h a r a c t e r i s t i c ＆D i s t r i b u t i o nF u n c t i o n s ．．．．．．．．．．．．．．．． 9 §2 ．3C o r r c l a t i o nF u n c t i o n s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 2 §2 ．4G e n e r a 七i n gF ’u n c t i o 璐o fQ u a n t u m0 p e ns y s t 咖．．．．．．．．．．． 1 3 §2 ．4 ．1Q u a n t u m0 p e nS ”t c m ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 4 §2 ．4 ．2L i g h t —M a t t c rI n t e r a c t i o nS y s t c m ．．．．．．．．．．．．．．．． 1 5 3 S p o n t a n e o u s I yG c n c r a t c dC o h e r e n c e ( S G C ) 2 3 §3 ．1 F o u n d a t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3 §3 ．1 ．1D 盯k 飚o n a n c e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 4 §3 ．1 ．2S p o n t a n c o u sE m 醅i o nC a n c e l l a t i o n ．．．．．．．．．．．．．． 2 4 §3 ．1 ．3 K c r rN o n l i n c 甜i t y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 6 §3 ．1 ．4 S G CS i 训a t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 7 §3 ．2Q u a n t u mB e a t s ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 8 §3 ．3S G C i ny —t y p es y s t 咖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 2 §3 ．3 ．1 P u k e d y —t y p eS y s t 锄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3 4 7 山东大学硕士学位论文 §3 ．3 ．2 F i n eS p l i t t i n g 弘t y p cS y s t c m．．．．．．．．．．．．．．．．．3 9 4E l e c t r o m a g n e t i c a 坶I n d u c c d ，n a n s p a r e n 呵( E I T )4 1 §4 ．1 F 0 u I l d a t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1 §4 ．1 ．1 D a r l ·s t a t cP o l 缸i t o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3 §4 ．1 ．2 D e c o h c r c n c 争＆e CS u b s p a c e ( D F S )．．．．．．．．．．．．．．．4 3 §4 ．2G e n e r a h z a t i o n s ＆A p p l i c a t i o n s ．．．．．．．．．。

．．．．．．．．．． 4 4 §4 ．3V 如u l l m - a s s i s t e dn a n s p 盯e n c y ( Ⅵ打) ．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 6 5G i a n tK e r rE ＆c t s ( G K E )5 1 §5 ．1 F 0 唧d a t i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1 §5 ．2G e n c r a l i Z a t i o n s ＆A p p l i c a t i o 璐 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5 3 §5 ．3 S G Ci n Ⅳ一t y p eS y s t e m ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 4 6C o n c l u s i o na n dO u t l o o k 6 1 §6 ．1C o n c l u s i o n ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 6 1 §6 ．2 0 u t l o o k ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2 7 A p p e n d 政 6 5 §7 ．1 8 7 R bD —h n eS t r u c t u r e ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 5 §7 ．2M c s o fM a s t c rE q u a t i o n．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 6 R c f ＆c n c e P u b l i s h e da 肛dS u b m i t t e d A C k n a w l e d g e m e n t s 8 ● 7 1 8 7 ● 8 9 ● 山东大学硕士学位论文 摘要 光与物质的相互作用是现代原子分子光物理和量子控制等的重要研究 内容。

以激光、激光制冷、原子力探针扫描仪等为标志的实验技术，以及 以玻色一爱因斯坦凝聚、电磁诱导透明等为代表的光一物质相干现象使量子 力学的研究深入到了纳米尺度和单量子体系，这不仅突破了系综平均的局 限，同时在理论上激发了对量子开放体系的研究目前，诸多理论方法被 发展出来，包括量子主方程( m a s t c re q u a t i o n ) 、量子跳跃( q u a n t 砌j u m p ) 、 量子轨线( q u 疵u mt r a j e。