基于耦合腔系统的调控与探测

论文摘要

腔与腔,腔与物质耦合将形成可控的量子网络,对于构造量子器件具有广阔的应用前景,故量子光腔的研究成为近年来量子光学领域的热点问题。本论文将分别从腔与腔之间耦合和腔与物质耦合系统出发,讨论如何构造量子器件及进行探测两方面内容。主要的研究成果如下:一、我们基于线性耦合腔系统从理论上提出了光子闪灯的理论方案。通过外场驱动两边腔,形成循环能级结构,驱动场之间的相位差可以作为稳态控制器。在光学三体结构中,我们证明在共振驱动的情况下,可以实现完美的光子闪灯。进而将完美的光子闪灯方案推广到多个耦合腔系统中,在相位调控下实现了奇数和偶数腔的明暗交替。二、我们通过引入辅助谐振腔,在理论上提出了在超强耦合或深强耦合区域下探测发射极谐振腔耦合强度的理论方案。我们通过变换的旋转波近似获得了双模拉比模型的基态,其优于通常应用的旋转波近似。这里,通过测量辅助谐振腔中的平均光子数来检测发射极谐振器的耦合强度,并且解析讨论了检测方案的灵敏度。我们的间接探测方案可能在量子计量领域中有很好的前景。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 引言
•   1.1 腔量子电动力学
•     1.1.1 光腔的基本概念及发展
•     1.1.2 光的量子化
•     1.1.3 JC模型
•   1.2 耦合腔系统调控
•     1.2.1 耦合腔阵列系统
•     1.2.2 光学分子的调控
•   1.3 Rabi模型
•     1.3.1 超强耦合系统
•     1.3.2 变换的旋转波近似
•   1.4 论文结构
• 第2章 相位敏感的光子闪灯
•   2.1 光学三腔模型
•   2.2 三体的光子闪灯
•   2.3 耦合腔阵列的推广
•   2.4 小结
• 第3章 用辅助谐振器检测量子Rabi模型中的发射极-谐振器耦合强度
•   3.1 模型和哈密顿量
•   3.2 近似的基态
•   3.3 通过辅助谐振腔探测耦合强度g
•   3.4 小结
• 第4章 未来研究设想
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及参加学术会议的情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 崔馨匀

导师: 王治海

关键词: 量子光腔,相位调控,拉比模型,变换旋转波近似,间接探测

来源: 东北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 东北师范大学

分类号: O431.2

总页数: 38

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