量子相干效应论文_闫婕,魏苗苗,邢燕霞

导读:本文包含了量子相干效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:量子,原子,能级,效应,诱导,透明,电磁。

量子相干效应论文文献综述

闫婕,魏苗苗,邢燕霞^[1]（2019）在《HgTe/CdTe量子阱中自旋拓扑态的退相干效应》一文中研究指出HgTe/CdTe量子阱是一种特殊的二维拓扑材料,其中的量子自旋霍尔效应在自旋电子器件应用方面极有潜力."工"字形四端口体系纵向非局域电阻阻值为0.25 h/e~2的特殊的量子化平台是判别量子自旋霍尔效应的有力证据.本文基于二维HgTe/CdTe量子阱模型,利用非平衡格林函数理论及Landauer-Büttiker公式计算非局域电阻,进而研究自旋拓扑态在非静态杂质作用下的退相干效应.计算同时考虑磁交换场和磁场的影响.研究发现,尽管磁交换场和外磁场会破坏时间反演对称性,但它们都仅改变拓扑带隙的宽度和相对位置,并不影响螺旋边缘态的拓扑性.而退相干杂质对自旋拓扑边缘态的影响则完全不同于铁磁和弱磁场.退相干效应不会影响拓扑带隙的位置和宽度,但是会影响拓扑边缘态的稳定性.其中,自旋不守恒的退相干杂质对螺旋边缘态的影响更为明显,轻微的退相干效应便会引起自旋翻转,从而引起自旋相反的背散射,最终破坏自旋霍尔边缘态.(本文来源于《物理学报》期刊2019年22期）

李海,于文莉,魏广芬,华臻^[2]（2019）在《基于腔QED的量子相干能量效应的研究》一文中研究指出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。本研究对设计高效率量子热机具有一定的参考价值。(本文来源于《光电子·激光》期刊2019年05期）

刘家晟^[3]（2018）在《基于量子相干效应的无芯射频识别标签的空间散射场测量》一文中研究指出高精密的测量是现代物理学发展的重要基础和前提。而电场强度的精确感知是探索新材料、新器件和探究新电磁效应的重要基础和必要手段。现在微波电场测量的原理主要包括基于热电偶效应、二极管检波(加载偶极子)和电光效应叁种方式。受到测量原理和传感器结构的限制,上述电场测量手段存在两大技术瓶颈:无法完成高分辨率、高灵敏度和高准确度的测量;无法将测量值直接有效的溯源至基本物理常数和SI基本量(基准),复杂的溯源链直接导致测量不确定度大。而且在传统微波测量方法中,传感器尺寸和工作频率直接相关,从而无法实现高分辨率的测量,尤其是无法在微小空间中实现测量。基于传统测量方法的局限性,我们提出一种基于里德堡原子的微波测量方法,由于里德堡能级间隔小,这种方法能够测量非常大的频率范围,并且将测量值直接溯源到基本物理常数,这种方法是以原子蒸汽池作为测量传感器,由于在实验过程中避免了金属的参与,所以使测量实验结果的准确度和精确度大大提高。在实验过程中,我们首先利用两束激光将基态铯原子进行双步激发,激发到里德堡态,然后加入微波电场使其共振于两个相邻的里德堡能级,使EIT透射峰发生AT分裂,通过计算EIT透射峰的频率分裂间隔得出微波电场的强度大小。我们测量了立方体铯泡和圆柱形铯泡内微波电场的二维空间分布,由于立方体铯泡对称的几何结构,所以在立方体铯泡内容易产生FP效应;我们还实现了无芯射频识别标签的近场场强的空间二维分布和线型标签与微波场极化方向之间角度的有效分辨。文章主要从以下几个方面展开介绍:一、介绍了里德堡的性质和特点,详细的对比了传统微波测量方法和基于里德堡原子微波测量方法的优缺点,然后叙述了微波场作用下的里德堡EIT效应的研究进展。二、详细的介绍了里德堡原子测量微波电场的实验系统,包括两束光的激光系统以及光路的设计和搭建。对AOM的工作原理和激光频率、功率锁定方法中的关键技术进行详细叙述。叁、从四能级系统的哈密顿量出发,利用密度矩阵的演化得到系统的主方程以及Bloch方程,并且推导出微波电场强度的计算公式。四、实验上我们观察了微波电场作用下的EIT光谱,测量了无芯射频识别标签近场场强的空间二维分布,并从理论和实验上比较不同形状的原子蒸汽池作为传感器对微波电场测量的影响,另外我们也应用了有限元分析软件计算出不同壁厚的蒸汽池内的微波场分布。本文创新之处:一、比较了两个相同材质、不同形状的原子蒸汽池对微波测量的影响,结果表明,由于铯泡内存在FP效应,铯泡的形状对微波场的空间分布有显着影响。同时利用有限元分析软件理论拟合了不同壁厚的原子蒸汽池对微波场分布的影响。二、基于铯里德堡原子电磁诱导透明光谱在微波电场作用下的AT效应,研究了无芯射频识别标签上散射单元的反向散射场近场的空间二维分布,最终实现了线型标签的散射单元与微波场极化方向之间角度的有效分辨。同时本实验的研究对于微波电场近场测量的发展提供了一种新的途径。(本文来源于《山西大学》期刊2018-06-01）

闫丽云,刘家晟,张好,张临杰,肖连团^[4]（2017）在《基于量子相干效应的无芯射频识别标签的空间散射场测量》一文中研究指出基于原子蒸汽池中铯里德伯原子的电磁感应透明光谱在微波场作用下的Aulter-Towns效应,测量了无芯射频识别标签线形散射单元的近场散射微波电场二维空间分布,空间分辨率可达到亚微波波长.实现了射频电场极化方向与线形散射体标签夹角的有效分辨.电磁仿真软件的仿真结果与实验测量符合得很好.本研究提供了一种测量微波电场近场测量的新方法,对无芯射频识别标签的散射单元设计和标定以及电子电路的电磁辐射测量具有重要的意义.(本文来源于《物理学报》期刊2017年24期）

魏雅清,龙闰^[5]（2017）在《单层黑磷薄膜材料中声子诱导的量子退相干过程的温度效应》一文中研究指出量子相干时间短有利于延长激发态寿命,可以降低非辐射电子-空穴复合,这对提高太阳能电池光电转换效率大有裨益。电子与声子的相互作用破坏电子态间的量子相干性,而温度高低影响了原子核运动的快慢,进而影响电声相互作用强弱和量子退相干过程的快慢。基于这点,本文利用从头算分子动力学模拟了不同温度下单层黑磷薄膜的最低激发态和基态间的量子退相干过程。计算得到室温时退相干时间为4.5fs,对应的荧光线宽为151 meV,与实验值十分吻合。在50K时,原子运动变慢导致电声相互作用变弱,量子退相干过程变慢。计算表明在室温和低温时,电子自由度主要与频率为450cm-1的P-P伸缩振动耦合,促使了量子退相干的发生。本研究为深入探索黑磷材料的激发态动力学性质提供了有意义的知识准备。(本文来源于《第十叁届全国量子化学会议论文集——第四分会：生命、药物和材料量子化学》期刊2017-06-08）

田雪冬^[6]（2017）在《超冷里德堡原子系综中的量子相干效应及量子相干调控》一文中研究指出在量子光学的发展中,激光与物质相互作用所形成的量子相干效应一直是备受关注的焦点;近些年,其在量子信息领域的应用中也焕发出了新的活力。本文首先介绍几种典型的原子相干效应及其在量子信息领域的应用,例如:受激拉曼绝热过程(stimulated Raman adiabatic passage:STIRAP)和电磁诱导透明现象(electromagnetically induced transparency:EIT)等。在普通的超冷原子体系中,可以利用这些原子相干效应实现粒子数在两个量子态间的完全转移、制备纠缠态、实现量子门操作、制备光子晶体和实现光场存储等,应用非常广泛。里德堡原子由于主量子数很大,具备一些中性原子所不具备的性质,如:轨道半径大、辐射寿命长和电偶极矩强等。其中强的电偶极矩使里德堡原子之间的偶极-偶极相互作用增强,较基态原子之间高出20个数量级。基于这些特性,里德堡原子体系的量子相干效应必将不同于普通冷原子体系,所以对里德堡原子体系的研究引起了越来越多的关注。近几年,随着技术的进步和理论的完善,出现了许多处理里德堡原子系综多体问题的重要工作,而本文重点研究了超冷里德堡原子系综的量子相干效应及量子相干调控。研究内容主要包括里德堡原子体系的受激拉曼绝热过程和电磁诱导透明现象,并在里德堡原子体系中利用偶极阻塞效应和光存储过程实现了可控单光子源的制备。在第叁章中,我们分别考虑包含两个里德堡态的叁能级梯型结构原子对和四能级Y模型结构原子对的受激拉曼绝热过程。一般情况下,里德堡原子之间很强的长程相互作用会诱导偶极阻塞效应,从而抑制粒子数向里德堡态的转移。但研究发现,可以通过调节耦合场失谐,使其达到完全弥补相互作用引起的能级移动,从而实现反阻塞;如果调节耦合场失谐使其达到部分补偿相互作用引起的能级移动时,可以使体系演化到纠缠态。通过对参数进行优化,我们给出了实现粒子数完全转移和制备高保真度的纠缠态的条件。如果将体系拓展到叁个原子甚至多个原子,预计可以制备多体纠缠态,而这些纠缠态的制备对实现量子通信意义重大。此外,由于两个里德堡态之间的相互作用更为复杂,其物理内容也更为丰富。可以通过对四能级Y模型结构原子对的受激拉曼绝热过程的研究,清楚的了解到两个里德堡态之间的不同相互作用(自相互作用和交叉相互作用)对不同态的阻塞效应。这促使我们对里德堡原子体系的阻塞效应和反阻塞效应有了更深刻的了解和认识。在第四章中,我们利用精确的超级原子模型,研究了包含单个里德堡态的四能级Y模型结构冷原子体系的电磁诱导透明现象。在数值模拟过程中,突破了弱场近似的限制,并且考虑了相关高阶集体态,这使计算结果更加精确可靠。通过对包含单个里德堡态的Y模型结构EIT的研究,可以更加方便的对比由里德堡态和普通激发态引起的EIT窗口的不同。在透射谱中出现两个EIT窗口,其中一个是由基态到普通激发态的共振引起的,透射窗口很低并表现出对探测场强度变化不敏感的特性;另外一个窗口是由基态到里德堡态的共振引起的,展现出了合作光学非线性效应,即随着探测场强度的增加,透射窗口变低。通过调节耦合场失谐可以使两个窗口重迭在一起,但退化的窗口变成了一个尖锐的非洛伦兹线型,并且明显由非线性效应起主导作用。此外,探测光子的统计规律在传播过程中会发生变化,可以通过调节探测场和耦合场强度,在介质末端得到不同程度的聚束光子或反聚束光子。在第五章中,我们利用超级原子模型研究了里德堡原子介质中的光存储过程,并且提出利用存储过程实现可控单光子源的方案。在EIT条件下,我们将具有高斯形状的探测光脉冲以里德堡暗态极化子的形式存储在里德堡集体激发态上。由于偶极阻塞效应,在一定的阻塞区域内,只有一个原子可以被激发到里德堡态。这意味着每个超级原子内只有一个光子可以被存储,所以在介质末端,可以读取到一束单光子序列。数值模拟的结果显示出,读取光子的关联函数小于1,这充分说明了读取的光子是反聚束的光子序列。此外,重新读取到的光子能量对入射光子能量不呈现线性依赖也印证了读取的光子是单光子序列这一结论。将探测光场由高斯形状的脉冲调制成稳定光场之后,可以制备均匀的单光子源。对比之前制备单光子源的方案,此方案的优势在于可以利用控制场随时读取单光子,实现一个可控的单光子源。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）

秦晓科^[7]（2016）在《固态体系的消相干效应和量子调控》一文中研究指出量子力学一百年来促进了科学技术的迅猛发展,随着量子计算和量子信息的理论探索和实验进展,量子系统展现出了巨大的潜力。由于相干性带来的并行性,其能力远超过经典计算机。但是实现量子计算和量子信息的要求是非常苛刻的,固态体系因为具有可集成性和可调节性的优点,成为重要的物理平台,主要包括超导系统、量子点系统等。同时,控制参数的噪音和系统与外界环境的耦合,引起了系统的消相干。用于精确量子调控的Berry相位中几何退相位的出现,也破坏了几何相位的可观测性。而衡量量子系统性能最重要的指标便是在相干时间内能够进行多少个量子逻辑门操作。提高相干时间的方法有量子纠错码、消相干自由子空间、动力学去耦合等。本论文针对这些热点,主要围绕固态体系的消相干效应和量子调控展开,主要包括以下几个方面内容：1.简单介绍了量子计算和量子信息的基本单元量子比特和相应的逻辑门操作。总结了常见的量子计算机的物理实现平台,尤其以固态量子体系为重点,介绍了其量子化方法。对于开放量子系统,分别给出了马尔科夫主方程和非马尔科夫主方程的推导。本论文中还要用到几何相位的概念,这里主要阐述了Berry相位以及对其的推广。对于本文中用到的基础知识和相关背景我们进行了一定概括。2.固态体系电荷量子比特会在简并点(甜蜜点)处表现出最好的相干性质,但是最近在双量子点的实验中除了观测到甜蜜点之外,还在大偏置区实现了比甜蜜点更长的消相干时间。为了揭示其中的机制,我们将体系扩展到叁能级,考虑其中一个量子点中的更高能级。利用自旋玻色模型描述体系与环境的相互作用,发现偏置较大时两个低能态位于同一个量子点中,能级弛豫和纯退相位都会消失。但是在甜蜜点,噪音算符与能量较低的两个态的子空间存在σx型耦合,引起了额外的弛豫过程,从而使此处的相干性质不如大偏置区。通过数值模拟相干控制过程,得到的计算结果和实验数据非常吻合,验证了我们对消相干物理机制分析的有效性。绝热冲击模型可以把整个控制过程简化为光学干涉设备,进而讨论了脉冲形状对振荡可见度的影响和利用帽子型脉冲提高可见度的方法。3.经典波动场导致动力学相位的随机分布,从而引起量子系统的动力学退相位。对于实现Berry相位的控制过程,它也会引起闭合环路的扰动,从而产生几何退相位。传统的动力学去耦合序列可以抵消动力学相位并且有效抑制动力学退相位,但是对几何退相位并没有效果。我们设计了Berry相位控制过程中的两种动力学去耦合序列,可以抑制残留的几何退相位,其可行性经过了数值计算的验证。并且随着几何退相位的抑制,量子系统的相干性提高,Berry相位也会得到恢复。当经典波动场的关联时间变短时,抑制效率会降低。我们还说明了π脉冲的宽度比较窄时,实际控制不会破坏设计序列的抑制效果。4.利用超导传输线振子可以构成耦合振子阵列,人造二能级原子与相邻的两个传输线振子耦合,由于干涉可以形成控制单光子输运的量子开关,其开关状态由量子比特处于自旋向上还是自旋向下决定。在耦合阵列中,我们预先调节与二能级原子耦合的传输线振子的特征频率,单光子输运开关的保真度可以极大提高。如果二能级原子处在迭加态,量子开关的作用类似于分束器,单光子反射波包和透射波包,也会携带着量子比特状态信息传播到远处。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2016-05-01）

蔡德欢,尤祥,程荣龙,许永红,王莉^[8]（2016）在《双Λ型五能级系统中的量子相干效应研究》一文中研究指出采用锂原子超精细结构的塞曼子能级,与两束偏振方向不同的光场相互作用形成一个双Λ型五能级系统,得到了系统的暗态,并进一步研究了暗态的制备。利用系统的密度矩阵运动方程数值拟合了信号光的吸收、色散曲线,分析了暗态与透明窗口的对应关系。(本文来源于《廊坊师范学院学报(自然科学版)》期刊2016年01期）

杨利茹^[9]（2016）在《稀土离子晶体中量子相干效应及电磁感应成像研究》一文中研究指出量子相干效应是光学领域的一个研究热点,与之相关的研究非常有趣。如电磁诱导透明、无反转光放大及折射率增强等。然而,这些研究都在气体中进行,这是因为气体介质具有能级结构简单、退相干时间长等特点,在实验中更易取得成功,但是在实际中的应用受到一定限制。近年来,掺稀土离子晶体中的量子相干效应引起了研究者们的广泛关注。相比气体介质而言,掺稀土离子晶体具有结构紧凑、无原子扩散、易于集成和器件化等突出特点,在未来的量子信息和全光网络的实现过程中可发挥更为实际的应用。本文以Eu~(3(10)):Y_2 SiO_5和Pr~(3(10)):Y_2 SiO_5晶体为例,运用密度矩阵的方法研究原子系统对探测场的吸收和色散特性。研究了原子系统的参数对横向光学性能的影响,原子系统通过控制场的耦合,表现出折射率梯度分布(GRIN),从而可实现物体在固体原子系统中的感应成像,研究了控制场拉比频率和掺杂浓度与成像位置的关系。该研究结果在图像处理、图像传输等方面有着潜在应用价值。本文主要内容:第一章,介绍了量子相干效应基础理论,包括相干粒子俘获、电磁诱导透明(Electromagnetically Induced Transparency-EIT)和无粒子数反转激光。第二章,介绍了叁能级(43)型原子系统的理论模型,推导了掺杂离子晶体在控制场作用下极化率的表达式。第叁章,研究了叁能级(43)型Eu~(3(10)):Y_2 SiO_5原子系统的横向光学特性,即探测场失谐量、控制场拉比频率、激光线宽及掺杂浓度对透过率和折射率的影响。第四章,研究了Eu~(3(10)):Y_2 SiO_5和Pr~(3(10)):Y_2 SiO_5晶体中的自成像问题。在折射率呈梯度分布,控制场是高斯光束情况下,通过数值模拟,得出了控制场拉比频率和掺杂浓度与自成像位置的关系,以及各参数对成像位置的影响。第五章,总结全文得出结论。(本文来源于《上海理工大学》期刊2016-01-01）

李杰^[10]（2015）在《量子信息技术中非经典状态（相位相差pi/4相干态）压缩的效应研究》一文中研究指出本毕业设计从测不准关系、真空态、相干态等基本概念出发,逐步研究了单模压缩相干态,压缩真空态,振幅压缩态的定义以及特性。通过研究相干光压缩光的相互作用和两个压缩光的相互作用,发现如果迭加两个不同振幅,相同相位的相干光和振幅压缩光,新得到的波性质上一定是压缩的。即在输出信号中的光子保持量子相关性。我们还分别讨论两个相位相差π／4相位相干态迭加态的特性,利用Mathematica仿真,发现根据不同的φ有不同的大小和位置,压缩区域在曲面图的谷部,压缩区域包括了沿着x1=x2这条线和相邻相位空间满足不等式的态。随着|α|2的增加,区域变瘦,但并不衰退,最终x1=x2这条线上一系列的分段遗留下来。在算符X2远离x1=x2这条线区域上没有压缩现象发生。当σ<1时φ和α的值都存在,并且当σ<1和Dj<0都满足时,态|ψ>同时展现出亚泊松统计和正交压缩特性。在特殊情况φ=--|α|2和φ-|α|2+π情况下,态|ψ+>展现了当|x1|=|x2|时α的任何非零值的压缩效应,然而态|ψ->没有展现出任何压缩效应。与态|ψ>相比,态|ψ+)在相空间的压缩区域扩展了。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2015-08-01）

量子相干效应论文开题报告

（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：

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。本研究对设计高效率量子热机具有一定的参考价值。

（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。

量子相干效应论文参考文献

[1].闫婕,魏苗苗,邢燕霞.HgTe/CdTe量子阱中自旋拓扑态的退相干效应[J].物理学报.2019

[2].李海,于文莉,魏广芬,华臻.基于腔QED的量子相干能量效应的研究[J].光电子·激光.2019

[3].刘家晟.基于量子相干效应的无芯射频识别标签的空间散射场测量[D].山西大学.2018

[4].闫丽云,刘家晟,张好,张临杰,肖连团.基于量子相干效应的无芯射频识别标签的空间散射场测量[J].物理学报.2017

[5].魏雅清,龙闰.单层黑磷薄膜材料中声子诱导的量子退相干过程的温度效应[C].第十叁届全国量子化学会议论文集——第四分会：生命、药物和材料量子化学.2017

[6].田雪冬.超冷里德堡原子系综中的量子相干效应及量子相干调控[D].吉林大学.2017

[7].秦晓科.固态体系的消相干效应和量子调控[D].中国科学技术大学.2016

[8].蔡德欢,尤祥,程荣龙,许永红,王莉.双Λ型五能级系统中的量子相干效应研究[J].廊坊师范学院学报(自然科学版).2016

[9].杨利茹.稀土离子晶体中量子相干效应及电磁感应成像研究[D].上海理工大学.2016

[10].李杰.量子信息技术中非经典状态（相位相差pi/4相干态）压缩的效应研究[D].杭州电子科技大学.2015

论文知识图

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