双量子点—腔耦合系统中非经典态的制备及其性质的研究

来源 :华中师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ycf0319
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在量子信息科学的发展历程中,非经典态的制备一直是非常重要的一个环节。长久以来,人们尝试在原子、光子分子以及半导体量子点等系统中制备非经典态,并将其应用到量子密码学、量子计量学以及量子通信等诸多领域。由于单量子点-腔耦合系统具有更长的相干时间,其高集成度和高稳定性的特征使其成为了单光子源的制备平台。而双量子点-腔耦合系统中存在巨辐射效应,在该系统中有望实现多光子非经典态的制备。基于此,本文给出了一种在双量子点-腔耦合系统中制备多光子非经典态的方案,并且揭示了双量子点对该系统的集合辐射性质,强度-振幅关联以及共振荧光谱等方面的影响。首先,我们利用双量子点-腔耦合系统中腔诱导透明(CIT)效应对单、双光子激发过程的抑制,实现了一种全新的制备多光子非经典态的方案。由于两个量子点的固有频率存在微小的偏差,能级图中产生了一个独立的跃迁通道,此时虽然单、双光子态被CIT效应所抑制,但独立的跃迁通道中任然存在单、双光子布居,导致系统处于巨辐射状态。在巨辐射区域内,尽管二阶关联函数远大于1,系统的光子统计仍然呈现出高阶的非经典效应。通过检验该系统的Klyshko品质因子,我们发现只有三阶及以上的光子数分布表现出非经典特性,因此我们把这种非经典态称为三光子非经典态。随后,我们将该方案进一步推广到强驱动的情况,给出了三光子概率为10-4的非经典态制备方案。为了进一步研究非全同双量子点-腔耦合系统的非经典特性,接下来我们分析了该系统的强度-振幅关联,发现非高斯涨落会导致强度-振幅关联函数的时间不对称性。我们从单光子态完全坍缩和部分坍缩的角度,揭示了时间不对称的物理机制。在全同量子点体系中,单光子跃迁远离共振,因此单光子坍缩态的异同对系统的影响不大,时间不对称性不明显。然而对于非全同量子点,随着两个量子点本征频率间失谐量的增大,单光子跃迁逐渐趋于共振,相应的布居增加,此时强度测量导致的完全坍缩和振幅测量导致的部分坍缩之间的区别显现出来,使得时间不对称性更加明显。此外,我们还利用零差交叉关联判据检验了该系统的非经典特性,发现输出光在光子聚束并且非压缩的参量范围内依旧会出现非经典效应。最后,我们在超强耦合机制下探究了双量子点-腔耦合系统的超窄线宽共振荧光谱及其非高斯性质。在超强耦合(USC)机制下,旋波近似(RWA)将会失效,哈密顿量中的反旋波项导致了能谱图中的能级交叉以及免交叉现象。我们将驱动光频率对准能级免交叉时的腔频,得到了一个等效的拉比驱动下的四能级修饰态模型。在能级免交叉的情况下,由于两个亚稳态上的电子搁置效应,密度矩阵元中非相干项的衰减速率减慢,从而形成了一个超窄线宽峰。并且通过真空诱导的量子干涉效应与相干项耦合了起来,最终在观测边带所辐射的荧光时,共振荧光谱的中心位置出现了超窄峰。而在能级交叉的情况下,荧光谱中相较于一般的Mollow三峰带多出的额外内边带会凸显出来。最后,我们还利用强度-振幅关联函数分析了系统的非高斯性质,发现双量子点-腔超强耦合系统具有明显的非高斯性质,并且随着驱动强度和耦合强度的增加,系统的非高斯特性会进一步增强。
其他文献
实验证据表明,在相对论重离子对撞机(RHIC)上的高能重离子碰撞中产生了高温高密强耦合的新物质形态夸克胶子等离子体。在非中心碰撞中,整个系统的角动量可以到达1000h,理论研究指出由于自旋与系统角动量耦合,夸克的自旋会平行于系统角动量,在碰撞系统演化的最后阶段以产生的粒子的全局极化的形式部分地显现出来。实验中,这种全局极化的效应可以通过测量∧超子的全局极化(PH)参数和Φ介子的自旋排列(P00)参
信息技术的飞速发展在改变了人们行为方式的同时,也使得理解人类的学习行为进入一个新时代。社会认知理论(Social Cognitive Theory,SCT)认为人的信念和行为的改变是观察学习、亲历学习和自我调节共同作用的结果,是揭示人的思想和行为规律的影响力最大的社会心理学理论。近些年来,伴随着复杂网络和复杂性科学研究的兴起,基于SCT的研究不再被局限在实证研究之内,关于SCT的动力学模型研究逐渐
新中国成立以来,中国农村社区进行了一系列的整合和革新,回顾和梳理农村社区治理模式的历史变迁脉络,对乡村振兴和农村社区治理现代化具有重要的实践和理论意义。在特定的社会历史阶段催生了不同的农村社区治理模式,推动了农村经济社会发展。党的十九大以来,以乡村振兴为抓手,积极探索新型农村社区治理模式,不断推进农村社区治理现代化,通过夯实集体经济、倡导多元协同治理、发挥文化引领作用、引进优秀人才来实现城乡协同发
在美国布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC)和欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC)进行的超相对论重离子对撞实验中,我们能够在极小的区域内沉积极高的能量,创造出的极端高温、高密的环境,从而将原本禁闭在强子束缚态的夸克和胶子解禁闭,进而产生出一种全新的物质形态——夸克胶子等离子体(QGP)。夸克胶子等离子体存在很短时间,在其形成之后便会开始膨胀,并在演化过程中逐步地冷却,部分子最终又会
细胞内离了或分子传输是维持生命体物质交换和信号传递的基础,与生物体的生理和病理行为密切相关。由于细胞膜上的生物通道具有不稳定性,无法有效地应用于体外研究。因此,利用仿生纳米通道构建特殊门控,研究分子传输机制,对于理解复杂的生命过程具有非常重要的意义。如何构建高选择性及可调控的纳米通道探究分子传输机制是当前纳米孔道发展中需要解决的关键问题。基于此,本论文提出结合超分子识别与自组装的优势,设计将二元的
对物质的相以及其性质的研究是一个重要的科学问题。一个基本的物理问题是:当物质极度加热以及压缩将发生什么。在非常高的温度以及致密的情况下,强相互作用的基本自由度变为夸克和胶子。量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)——描述了夸克和胶子之间的相互作用,是强相互作用的基本理论,它也是自然界四大基本相互作用中之一,并且还是粒子物理标准模型的一部分。在低温低密的时候QCD物质的
铜锌超氧化物歧化酶(SOD1)催化O2·-歧化为H2O2与O2,对保持胞内活性氧(ROS)的内稳态起到非常关键的作用,是体内重要的抗氧化物酶之一,主要分布于胞浆、线粒体膜缝隙处和细胞核内。SOD1也是调控细胞内氧化还原信号转导的关键蛋白质之一,参与调节多种细胞过程。作为一种蛋白质药物,SOD1具有抗氧化、抗炎、抗癌、防衰老等作用,但是作为一种大分子蛋白质药物,SOD1本身并不具备穿透细胞膜的能力,
早在20世纪90年代,人们就提出了色玻璃凝聚(Color Glass Condendate,CGC)的想法去描述参与碰撞的高能强子中的小动量份额胶子的剧增以及最终达到饱和的现象,那时欧洲的大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)和布鲁克海文(Brookhaven)国家实验室的相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy Ion Collider,RHIC)还
在相对论重离子对撞中会产生一种全新的物质形态,即强耦合的夸克胶子等离子体(QGP)。在碰撞早期,入射核与靶核中的两个部分子之间有一定概率发生较大动量转移的非弹性散射,即硬散射。硬散射过程中会有较大的径向能量转移至横向,因此该程产生部分子会拥有很高的横动量(PT)。这些高PT的部分子会与QGP介质相互作用并且损失能量,这些部分子在强子化后形成的高能粒子束称为喷注。由于喷注的产生伴随着大动量转移,这种
粒子物理的标准模型理论(Standard Model,SM)是一套描述基本粒子及其相互作用的理论;标准模型理论统一地描述宇宙中已知的三种基本相互作用:电磁相互作用,弱相互作用和强相互作用。目前,标准模型的理论预言值经受住了几乎所有实验的考验。然而,在b→cτv和b→sl+l-过程中,近些年的实验结果显示出轻子味普适性(Lepton Flavour Universality,LFU)破缺的迹象。RD