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利用相位可控光场实现量子态波函数时域演化的量子控制

李永放 任立庆 马瑞琼 樊荣 刘娟

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利用相位可控光场实现量子态波函数时域演化的量子控制

李永放, 任立庆, 马瑞琼, 樊荣, 刘娟

Implementing quantum control for the temporal evolution of the wave function of the quantum state by using a phase-controlled light field

Li Yong-Fang, Ren Li-Qing, Ma Rui-Qiong, Fan Rong, Liu Juan
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  • 研究了相位可控光场与二能级原子相互作用问题. 解析地描述了激发态布居概率在时域的量子衍射现象;细致地分析了波函数演化规律的物理内涵. 利用波函数的Cornu蜷线和波函数的实部和虚部随时间的演化形式,展示了原子极化过程的物理细节. 阐明了相位可控光场对波函数的时域演化过程、原子极化过程以及光场传输过程的操控机理.
    We investigate the interaction between a two-level atomic system and a phase controllable light field. The quantum diffraction of the population probability for the excited state is described analytically. The physical sense of the wave function evolution is analyzed in detail. The polarization of the atoms is shown with the help of Cornu spiral of the wave function and the temporal evolution of the real and imaginary part for the wave function. It is shown that the polarization of the atoms and the temporal evolution of the wave function as well as the propagation of light can be controlled by manipulating the phase of the light field.
    • 基金项目: Implementing quantum control for the temporal evolution of the wave function of the quantum state by using a phase-controlled light field
    [1]

    [1]Moshinsky M 1952 Phys Rev. 88 625

    [2]

    [2]Szriftgiser P, Guéry-Odelin D, Arndt M, Dalibard J 1996 Phys. Rev. Lett. 77 4

    [3]

    [3]Shimizu R, Edamatsu K, and Itoh T 2006 Phys. Rev. A 74 013801

    [4]

    [4]Godoy S 2002 Phys. Rev. A 65 042111

    [5]

    [5]Rice S A, Zhao M 2000 Optical Control of Molecular Dynamics (New York: Wiley-Interscience)

    [6]

    [6]Shapiro M, Brumer P 2003 Principles of the Quantum Control of Molecular Processes (Hoboken: John Wiley & Sons)

    [7]

    [7]Wollenhaupt M, Engel V, Baumert T 2005 Annu. Rev. Phys. Chem. 56 25

    [8]

    [8]Brixner T, Pfeifer T, Gerber G, Wollenhaupt M, Baumert T 2005 Femtosecond Laser Spectroscopy (New York: Springer)

    [9]

    [9]Dantus M, Lozovoy V V 2004 Chem. Rev. (Washington, D. C.) 104 1813

    [10]

    ]Wang L Q, Li Y F, Cao D M, Bi D Y, Zhang C J, Cheng Y C 2004 Acta Phys. Sin. 53 2937 (in Chinese)[王利强、 李永放、 曹冬梅、毕冬艳、张崇俊、 成延春、2004 物理学报 53 2937]

    [11]

    ]Ma R Q, Li Y F, Shi J 2008 Acta Phys. Sin. 57 4083 (in Chinese)[马瑞琼、李永放、 时坚 2008 物理学报 57 4083]

    [12]

    ]Judson R S, Rabitz H 1992 Phys. Rev. Lett. 68 1500

    [13]

    ]Weiner A M 2000 Rev. Sci. Instrum. 71 1929

    [14]

    ]Zamith S, Degert J, Stock S, de Beauvoir B, Blanchet V, Bouchene M A, Girard B 2001 Phys. Rev. Lett. 87 033001

    [15]

    ]Degert J, Wohlleben W, Chatel B, Motzkus M, Girard B 2003 Phys. Rev. Lett. 89 203003

    [16]

    ]Monmayrant A, Chatel B, Girard B 2006 Phys. Rev. Lett.96 103002

    [17]

    ]Monmayrant A, Chatel B, Girard B 2006 Opt. Commun. 264 256

    [18]

    ]Meshulach D, Yelin D, Silberberg Y 1998 J. Opt. Soc. Am. B 15 1615 Dudovich N, Oron D, Silberberg Y 2002 Phys. Rev. Lett. 88 123004

    [19]

    ]Wollenhaupt M, Prakelt A, Sarpe-Tudoran C, Liese D, Bayer T, Baumert T 2006 Phys. Rev. A 73 063409

    [20]

    ]Zeng J Y 1981 Quantum Mechanics (Volume 2) (Beijing: Science Press) p297 (in Chinese)[曾谨言 1981 量子力学(下册) (北京:科学出版社) 第297页]

    [21]

    ]Chaltykyan V, Grigoryan G, Nikogosyan G 2003 Phys. Rev. A 68 013819

    [22]

    ]Arkhipkin V G, and Timofeev I V 2001 Phys. Rev. A 64 053811

  • [1]

    [1]Moshinsky M 1952 Phys Rev. 88 625

    [2]

    [2]Szriftgiser P, Guéry-Odelin D, Arndt M, Dalibard J 1996 Phys. Rev. Lett. 77 4

    [3]

    [3]Shimizu R, Edamatsu K, and Itoh T 2006 Phys. Rev. A 74 013801

    [4]

    [4]Godoy S 2002 Phys. Rev. A 65 042111

    [5]

    [5]Rice S A, Zhao M 2000 Optical Control of Molecular Dynamics (New York: Wiley-Interscience)

    [6]

    [6]Shapiro M, Brumer P 2003 Principles of the Quantum Control of Molecular Processes (Hoboken: John Wiley & Sons)

    [7]

    [7]Wollenhaupt M, Engel V, Baumert T 2005 Annu. Rev. Phys. Chem. 56 25

    [8]

    [8]Brixner T, Pfeifer T, Gerber G, Wollenhaupt M, Baumert T 2005 Femtosecond Laser Spectroscopy (New York: Springer)

    [9]

    [9]Dantus M, Lozovoy V V 2004 Chem. Rev. (Washington, D. C.) 104 1813

    [10]

    ]Wang L Q, Li Y F, Cao D M, Bi D Y, Zhang C J, Cheng Y C 2004 Acta Phys. Sin. 53 2937 (in Chinese)[王利强、 李永放、 曹冬梅、毕冬艳、张崇俊、 成延春、2004 物理学报 53 2937]

    [11]

    ]Ma R Q, Li Y F, Shi J 2008 Acta Phys. Sin. 57 4083 (in Chinese)[马瑞琼、李永放、 时坚 2008 物理学报 57 4083]

    [12]

    ]Judson R S, Rabitz H 1992 Phys. Rev. Lett. 68 1500

    [13]

    ]Weiner A M 2000 Rev. Sci. Instrum. 71 1929

    [14]

    ]Zamith S, Degert J, Stock S, de Beauvoir B, Blanchet V, Bouchene M A, Girard B 2001 Phys. Rev. Lett. 87 033001

    [15]

    ]Degert J, Wohlleben W, Chatel B, Motzkus M, Girard B 2003 Phys. Rev. Lett. 89 203003

    [16]

    ]Monmayrant A, Chatel B, Girard B 2006 Phys. Rev. Lett.96 103002

    [17]

    ]Monmayrant A, Chatel B, Girard B 2006 Opt. Commun. 264 256

    [18]

    ]Meshulach D, Yelin D, Silberberg Y 1998 J. Opt. Soc. Am. B 15 1615 Dudovich N, Oron D, Silberberg Y 2002 Phys. Rev. Lett. 88 123004

    [19]

    ]Wollenhaupt M, Prakelt A, Sarpe-Tudoran C, Liese D, Bayer T, Baumert T 2006 Phys. Rev. A 73 063409

    [20]

    ]Zeng J Y 1981 Quantum Mechanics (Volume 2) (Beijing: Science Press) p297 (in Chinese)[曾谨言 1981 量子力学(下册) (北京:科学出版社) 第297页]

    [21]

    ]Chaltykyan V, Grigoryan G, Nikogosyan G 2003 Phys. Rev. A 68 013819

    [22]

    ]Arkhipkin V G, and Timofeev I V 2001 Phys. Rev. A 64 053811

  • [1] 董曜, 纪爱玲, 张国锋. 关联退极化量子信道中qutrit-qutrit系统的量子相干性演化. 物理学报, 2022, 71(7): 070303. doi: 10.7498/aps.71.20212067
    [2] 李廷伟, 荣星, 杜江峰. 固态单自旋量子控制研究进展. 物理学报, 2022, 71(6): 060304. doi: 10.7498/aps.71.20211808
    [3] 杨晨, 左冠华, 田壮壮, 张玉驰, 张天才. 线极化Bell-Bloom测磁系统中抽运光对磁场灵敏度的影响. 物理学报, 2019, 68(9): 090701. doi: 10.7498/aps.68.20190030
    [4] 冯啸天, 袁春华, 陈丽清, 陈洁菲, 张可烨, 张卫平. 光和原子关联与量子计量. 物理学报, 2018, 67(16): 164204. doi: 10.7498/aps.67.20180895
    [5] 张蕾, 戈燕, 张向阳. 基于量子相干控制吸收的准Λ型四能级原子局域化研究. 物理学报, 2015, 64(13): 134204. doi: 10.7498/aps.64.134204
    [6] 李俊, 崔江煜, 杨晓东, 罗智煌, 潘健, 余琦, 李兆凯, 彭新华, 杜江峰. 核磁共振中的量子控制. 物理学报, 2015, 64(16): 167601. doi: 10.7498/aps.64.167601
    [7] 李申, 马海强, 吴令安, 翟光杰. 全光纤量子通信系统中的高速偏振控制方案. 物理学报, 2013, 62(8): 084214. doi: 10.7498/aps.62.084214
    [8] 赵翠兰, 丛银川. 球壳量子点中极化子和量子比特的声子效应. 物理学报, 2012, 61(18): 186301. doi: 10.7498/aps.61.186301
    [9] 刘晓静, 张佰军, 李海波, 刘兵, 张春丽, 郭义庆, 张丙新. 应用量子理论方法研究中子双缝衍射. 物理学报, 2010, 59(6): 4117-4122. doi: 10.7498/aps.59.4117
    [10] 陈宇, 邹健, 李军刚, 邵彬. 耗散环境下三原子之间稳定纠缠的量子反馈控制. 物理学报, 2010, 59(12): 8365-8370. doi: 10.7498/aps.59.8365
    [11] 林青. 量子控制交换门的光学实现. 物理学报, 2009, 58(9): 5983-5987. doi: 10.7498/aps.58.5983
    [12] 张记全, 张延惠, 周慧, 贾正茂, 林圣路. 圆环弹子球量子谱的衍射效应. 物理学报, 2009, 58(9): 5965-5969. doi: 10.7498/aps.58.5965
    [13] 王天银, 秦素娟, 温巧燕, 朱甫臣. 多方控制的量子安全直接通信协议的分析及改进. 物理学报, 2008, 57(12): 7452-7456. doi: 10.7498/aps.57.7452
    [14] 李 宏, 张永强, 程 杰, 王鹿霞, 刘德胜. 飞秒激光控制的量子分子动力学研究——多维三能级系统. 物理学报, 2007, 56(6): 3589-3595. doi: 10.7498/aps.56.3589
    [15] 王 剑, 陈皇卿, 张 权, 唐朝京. 多方控制的量子安全直接通信协议. 物理学报, 2007, 56(2): 673-677. doi: 10.7498/aps.56.673
    [16] 陈 杰, 黎 遥, 吴 光, 曾和平. 偏振稳定控制下的量子密钥分发. 物理学报, 2007, 56(9): 5243-5247. doi: 10.7498/aps.56.5243
    [17] 祝敬敏, 王顺金. 运用量子约束动力学对具有耗散的量子位的追踪控制. 物理学报, 2006, 55(10): 5018-5022. doi: 10.7498/aps.55.5018
    [18] 颜森林. 量子阱激光器混沌相位控制同步以及编码研究. 物理学报, 2005, 54(3): 1098-1104. doi: 10.7498/aps.54.1098
    [19] 徐晓华, 姜浩, 傅荣堂, 孙鑫. 耦合量子点的反常极化. 物理学报, 2000, 49(3): 426-429. doi: 10.7498/aps.49.426
    [20] 陈一新, 上官王佐, 季达人. 多能级原子的量子跳跃与连续量子测量. 物理学报, 1999, 48(5): 775-786. doi: 10.7498/aps.48.775
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-03-17
  • 修回日期:  2009-06-09
  • 刊出日期:  2010-03-15

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