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上海大学
硕士学位论文
碰撞产生的量子相干对相干布居转移的影响
姓名:张君
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:杨希华
20090501
摘要关键词:相干布居转移碰撞量子相干和干涉受激拉曼绝热转移双人型四非相干碰撞可有助于相干布居转移效率的提高。利用受激拉曼绝热转移技术,干涉相消能够减弱两简并绝热态之间的非绝热耦合,从而使转移效率在一定范长期以来,人们一直在寻找各种有效途径来制备处于某一特定激发态的原子或分子。受激拉曼绝热转移是一种简单有效实现粒子布居转移的方法,利用该方法可获得百分之百的布居转移率,且具有选择性和抗干扰性,因而受到人们广泛的关注。影响受激拉曼绝热转移效率的因素是很多的,例如自发辐射、碰撞以及实验条件等。与通常人们所认为的碰撞是消相干的,其对粒子布居转移总具有破坏作用的观点不~致,本文论证了由于碰撞所产生的量子相干,在~定条件下通过求解含时密度矩阵运动方程,我们分析了具有较大激发态能级间距的双人型四能级系统中碰撞产生的量子相干对布居转移效率的影响。结果表明:当拉比频率与激发态双能级间距相比拟的脉冲泵浦光和斯托克斯光调谐到满足量子干涉条件的特定位置时,由于系统两个简并绝热态之间的非绝热耦合使两激发态产生粒子数布居,导致转移效率很低;然而,由于碰撞所产生的量子相干和围内随着碰撞驰豫速率的增大而增大。这为进一步研究最子相干布居转移提供了一种新的有效的方法。能级系统上海大学硕士学位论文
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签名:—垃导师签名:梆日期:垒堕扛立』签名:—三赴日期:浮原创性声明本论文使用授权说明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人己发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑上海大学硕二【:学位论文Ⅱ
第一章绪论课题研究的目的和意义国内外研究概况目标状态。这是近年来国际上兴起的前沿研究课趔,俊8咝是矣醒≡竦丶在诸如激光控制化学反应【、⒃庸獬多个相干激光脉冲场来控制其动力学行为或过程,从而最终实现人们所需要的子相干可有助于相干布居转移效率的提高。这为进一步研究量子相干布居转移量子相干控制是指处于某一特定初始状态的原子或分子系统,通过一个或发原子或分子某一特定能级以及粒子数在多态系统中完全布居转移的相干控制、纠缠态制备亢土孔蛹扑鉡】等方面的潜在应用而受到人们广泛的关注。影响粒子布居转移效率的因素是很多的,如自发辐射、碰撞以及实验条件等。怎样减弱这些因素对转移效率的影响。已成为人们普遍关注的一个问题。通常人们都认为,碰撞是消相干的,其对粒子布居转移效率总是具有破坏作用。与这种观点不一致,本文利用受激拉曼绝热转移技术。通过求解含时密度矩阵运动方程研究具有较大激发态能级间距的双人型四能级系统中碰撞产生的驰豫对布居转移效率的影响,揭示在一定条件下,非相干碰撞所产生的量提供了一种新的有效的方法。因而,该课题不仅具有基础研究价值,而且对实际的碰撞动力学、化学反应过程和产物的控制、量子通信和量子信息处理及原子光学等方面的研究将具有一定的意义。长期以来,人们研究出了多种方法来实现粒子布居的转移,。.窍喔刹季幼R品椒窍喔杉し非相干激发是用非相干光来实现粒子布居转移的方法。在一个两能级系统中,设初始时刻W硬季油耆ùτ诨希庇靡环窍喔晒庾饔靡欢上海大学硕士学位论文
尸毒—一口其中,口为吸收系数,,堑絝时刻时脉冲辐射通量康ノ面积上的能量琁撬媸奔浔浠墓馇慷每单位面积的功率S晒娇梢忱时间后,,时刻激发态的粒子布居杀硎救缦拢看出,最终转移到激发态的粒子数布居只能达到初始时刻基态粒子数布居的獗闷众所周知,激发态的自发辐射将不利于粒子向该能级激发,但是在光泵浦的方法中可利用自发辐射来实现粒子布居的转移。图为光泵浦方法转移粒子布居的示意图。在这个系统中,我们假设初始时刻,粒子布居完全处于基态、壬,。上,在光场的作用下,处于基态的粒子被共振激发到激发态、壬,:上。由于自发辐射的存在,激发态、壬,:上的粒子不但向基态辐射,同时向目标态、洹R虼耍看瘟W游展庾蛹し⒌郊祝禾蠖加凶苑辐射到甲,态上的几率存在。经过这样的光泵浦过程,理论上来看粒子布居可以完全转移到甲,态上。但是,因为在布居转移过程中激发态会向多个能级辐射,图是用光泵浦方法实现粒子布居转移的示意图鞘芗し浔闷质迪至W硬季幼R频氖疽馔上海大学硕士学位论文%。