平移激发相干态及其非经典特性

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量子光学的一个重要研究课题就是构造符合量子力学基本原理的各种新的非经典光场态,对它们非经典性质进行研究,可以验证量子力学基本原理,以及加深人们对光的本性的认识,这些非经典光场态一旦从实验上制备出来,人们就可能利用它们做为信息的载体,从而实现极微弱信号的检测、光通讯、量子通信、量子计算、量子密码术等一系列有着巨大应用前景的技术,因此引入各种新的非经典态并研究其性质不但具有理论价值,更具实际应用意义。本文,将平移算符D(β)作用在激发相干态上,定义了辐射场一类新的非经典态,即平移激发相干态(|β,m,α〉=Nβ,α,mD(β)a+m|α〉,其中β是平移参数,Nβ,α,m是平移激发相干态的归一化因子,a+和a是光子的产生算符和湮灭算符。   本文,首先介绍非经典光场态的非经典效应,即压缩效应、亚泊松分布和反聚束效应,以及P函数、Q函数、Wigner函数等准几率分布函数。其次,对激发相干态(光子加相干态)的定义及其性质做一简要介绍。第三,定义平移激发相干态(DECS),并数值模拟平移激发相干态的非经典效应(压缩效应、亚泊松分布、反聚束效应)和准几率分布函数(P函数、Q函数、Wigner函数),结果表明所定义的平移激发相干态具有明显的压缩效应、亚泊松分布、反聚束效应,以及准几率分布P函数高阶奇异、Wigner函数出现负值等显著的非经典性质,充分证明了定义的平移激发相干态是更广泛的一类非经典光场态。  
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