超強耦合下受限量子系統的量子相干效應及其量子調控

《超強耦合下受限量子系統的量子相干效應及其量子調控》是依託湖南師範大學，由黃金鳳擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：超強耦合下受限量子系統的量子相干效應及其量子調控
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：黃金鳳
• 依託單位：湖南師範大學

項目摘要

近年來，在一些人工受限量子系統，光與原子耦合的強度可增加至與原子或光場頻率相比擬的數量級,這被稱作超強耦合。在超強耦合區，非旋轉波相互作用將引發可觀的物理效應，從而旋轉波近似失效。發展超越旋轉波近似的理論來描述超強耦合受限系統成為基礎研究的一個熱點，並將在量子信息處理、量子相干器件、量子調控等方面有廣泛的套用前景。本項目擬將研究如下內容：第一,探討原子超強耦合受限光子的各種相互作用的最佳化調控方案。第二, 研究原子各向同性、各向異性超強耦合受限光子的量子相干效應並揭示其物理機制，如虛光子效應、虛實光子轉換等。第三，探求並推動這些新型量子相干效應在量子信息科學和量子相干器件物理等領域的套用。我們用量子光學中的方法，解析和數值模擬相結合，聯繫國內外研究進展，力爭促進超越旋轉波近似的理論發展。本項研究將在量子光學，半導體固態系統, 線路量子電動力學等領域有重要的意義。

結題摘要

在本項目執行期間，我們總體上按照原定計畫開展研究，同時也根據本研究領域的前沿發展動態適當地對研究內容進行了微小的調整。我們主要採用量子光學領域中傳統的解析推導與數值計算相結合的方法，研究了非旋轉波相互作用的量子調控、量子演化速度調控、耦合腔系統中光子的量子統計性質、弱力探測、耦合力學振子的量子冷卻、超強腔光力耦合的量子模擬、巨觀量子疊加態的製備等物理問題，獲得了一系列創新性成果。本項目的研究對超強耦合條件下的新奇量子效應的發現、量子態的操控、量子相干器件的設計具有重要理論意義，對量子信息處理的物理過程的理解以及量子信息處理技術和高精密測量技術的發展具有積極的推動作用。