失谐量子拍中的光纠缠和自旋压缩

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量子拍在量子光学中有着很广泛的应用,如量子拍激光和消除自发辐射等。量子拍的本质是原子的相干。由于量子拍中两个激发态之间的相干性会受到自发辐射的破坏,从而使得量子拍中没有长寿命的相干。因此在量子拍中获得光纠缠与自旋压缩就显得比较困难。目前利用量子拍获得光纠缠与自旋压缩的研究工作也比较少。由于量子拍在量子光学中的重要性,我们就有必要去获得量子拍中的光纠缠与自旋压缩。  本文的工作就是在失谐的量子拍中获得光纠缠与自旋压缩。我们研究了一个V型三能级原子系综和双模腔场耦合的系统,取对称的失谐,诱导产生非线性。接着我们利用缀饰态表象来描述整个系统。并且引入腔场和原子自旋的Bogoliubov模,通过Bogoliubov模的耗散效应来获得腔场与原子自旋的双模压缩和纠缠。  基于Bogoliubov模的耗散机制,我们定性分析出了:只要失谐会处于区域(-1,0),(0,√2/3),(1,+∞)内,腔场和原子自旋的双模压缩与纠缠就可能会发生。最后我们通过计算,得到了数值结果,发现与之前的定性分析是一致的。说明了耗散是产生压缩和纠缠的直接机制。  通过数值结果,我们同时可以看到,对于原子自旋和腔场,当它们处于各自的绝热条件并且取参数△/Ω≈√2/3的情况下,最理想的双模压缩与纠缠是可以得到的。同时我们也获得了激发态的自旋压缩。虽然量子拍中两个激发态间的自发辐射放大了量子涨落,但是我们仍然能够获得将近40%的激发态自旋压缩。
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