腔光力系統(tǒng)中多個力學振子的量子冷卻及其量子調(diào)控
發(fā)布時間:2021-11-27 06:21
多力學振子量子系統(tǒng)的量子操控,是腔光力學的一個重要研究課題。這是因為該系統(tǒng)不僅為研究宏觀力學相干性、量子多體效應(yīng)、拓撲能量轉(zhuǎn)移提供了一個很有前途的研究平臺,而且還可以作為高性能的傳感器、探針和力學計算機。因此抑制這些應(yīng)用中的熱噪聲,即對這些力學諧振子進行基態(tài)冷卻是一項必不可少的工作。目前,對單個力學諧振子的基態(tài)冷卻已經(jīng)取得了巨大進展,但多個力學諧振子的同時基態(tài)冷卻仍然是腔光學力學中一個長期存在的挑戰(zhàn)。與此同時,在腔光力學中,光傳輸和光延遲分別決定了信息的傳輸效率和信息的存儲時間。目前,明顯地拓寬傳輸窗口的線寬以及實現(xiàn)超長的光學延遲,仍然是一個長期存在的挑戰(zhàn)。因此,針對這些亟待解決的問題,本文研究了多個力學諧振子的同時基態(tài)冷卻,以及探究了多個力學諧振子對光學輸運的量子調(diào)控,其主要結(jié)果如下:本文分為四個部分。第一部分包括論文的第一章和第二章,這里,系統(tǒng)的介紹了腔光力系統(tǒng),光力冷卻以及誘導透明的基本概念和基本理論。這些知識是后面各章討論的基礎(chǔ)。第二部分包括第三章,我們提出級聯(lián)冷卻機制,實現(xiàn)串聯(lián)力學諧振子基態(tài)冷卻。我們精確求解兩個力學諧振子的最終平均聲子數(shù)。結(jié)果表明,在邊帶可分辨和最優(yōu)驅(qū)動下,...
【文章來源】:湖南師范大學湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 腔光力系統(tǒng)
1.2 光力冷卻和誘導透明
1.3 本論文選題的研究意義與背景
1.4 本文的內(nèi)容結(jié)構(gòu)
第二章 光力冷卻和光學傳輸?shù)幕纠碚?br> 2.1 光力冷卻理論
2.2 光力誘導透明理論
第三章 腔光力學中耦合力學振子的同時基態(tài)冷卻
3.1 引言
3.2 物理模型
3.3 朗之萬運動方程
3.4 兩個耦合力學振子的冷卻
3.4.1 平均聲子數(shù)
3.4.2 基態(tài)冷卻
3.4.3 冷卻極限
3.5 耦合機械諧振子鏈的冷卻
3.6 本章小結(jié)
第四章 多個力學振子的非互易基態(tài)冷卻
4.1 引言
4.2 物理模型和朗之萬方程
4.3 暗模效應(yīng)及其被打破
4.4 通過打破暗模效應(yīng)來實現(xiàn)兩個機械諧振子的基態(tài)冷卻
4.4.1 平均聲子數(shù)
4.4.2 基態(tài)冷卻
4.4.3 冷卻極限
4.5 聲子散射概率與非互易聲子轉(zhuǎn)移
4.6 冷卻N個機械諧振子
4.6.1 在N個振子的光學系統(tǒng)中的暗模效應(yīng)及其被打破
4.6.2 N個力學振子的基態(tài)冷卻
4.7 聲子-聲子相互作用的討論
4.8 本章小結(jié)
第五章 通過控制暗模效應(yīng)實現(xiàn)可調(diào)光傳輸和光開關(guān)
5.1 引言
5.2 物理模型和解
5.3 通過操控暗模效應(yīng)的OMIT
5.3.1 暗模式效果及其被打破
5.3.2 存在暗模效應(yīng)時的OMIT和二階邊帶
5.3.3 通過打破暗模效應(yīng)的OMIT和二級邊帶
5.3.4 可控的群延遲
5.4 在N個機械模式的光學系統(tǒng)中的可調(diào)的OMIT
5.5 推導了雙簡并-機械-模式光學系統(tǒng)的有效機械衰減率
5.6 在N個機械模式光力系統(tǒng)中控制暗模效應(yīng)
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀博士期間發(fā)表和完成的論文目錄
致謝
本文編號:3521718
【文章來源】:湖南師范大學湖南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 腔光力系統(tǒng)
1.2 光力冷卻和誘導透明
1.3 本論文選題的研究意義與背景
1.4 本文的內(nèi)容結(jié)構(gòu)
第二章 光力冷卻和光學傳輸?shù)幕纠碚?br> 2.1 光力冷卻理論
2.2 光力誘導透明理論
第三章 腔光力學中耦合力學振子的同時基態(tài)冷卻
3.1 引言
3.2 物理模型
3.3 朗之萬運動方程
3.4 兩個耦合力學振子的冷卻
3.4.1 平均聲子數(shù)
3.4.2 基態(tài)冷卻
3.4.3 冷卻極限
3.5 耦合機械諧振子鏈的冷卻
3.6 本章小結(jié)
第四章 多個力學振子的非互易基態(tài)冷卻
4.1 引言
4.2 物理模型和朗之萬方程
4.3 暗模效應(yīng)及其被打破
4.4 通過打破暗模效應(yīng)來實現(xiàn)兩個機械諧振子的基態(tài)冷卻
4.4.1 平均聲子數(shù)
4.4.2 基態(tài)冷卻
4.4.3 冷卻極限
4.5 聲子散射概率與非互易聲子轉(zhuǎn)移
4.6 冷卻N個機械諧振子
4.6.1 在N個振子的光學系統(tǒng)中的暗模效應(yīng)及其被打破
4.6.2 N個力學振子的基態(tài)冷卻
4.7 聲子-聲子相互作用的討論
4.8 本章小結(jié)
第五章 通過控制暗模效應(yīng)實現(xiàn)可調(diào)光傳輸和光開關(guān)
5.1 引言
5.2 物理模型和解
5.3 通過操控暗模效應(yīng)的OMIT
5.3.1 暗模式效果及其被打破
5.3.2 存在暗模效應(yīng)時的OMIT和二階邊帶
5.3.3 通過打破暗模效應(yīng)的OMIT和二級邊帶
5.3.4 可控的群延遲
5.4 在N個機械模式的光學系統(tǒng)中的可調(diào)的OMIT
5.5 推導了雙簡并-機械-模式光學系統(tǒng)的有效機械衰減率
5.6 在N個機械模式光力系統(tǒng)中控制暗模效應(yīng)
5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
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致謝
本文編號:3521718
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