两能级系统中高保真度布居数反转

摘要：

两能级量子系统中布居数反转的研究是量子调控中的前沿课题之一,在原子、分子物理以及量子信息等领域有着至关重要的意义.本文运用复合绝热通道技术,研究了正余弦函数形式外场驱动的两能级量子系统在有限时间内的跃迁问题,实现了有限时间内该系统的高保真度布居数反转.讨论了外场耦合强度、失谐强度等参数对跃迁概率的影响,发现只要选择合适的控制相位,在很大的参数范围内能够抑制跃迁概率的振荡,保真度能达到1,系统误差小于10-4,从而实现高效、快速、稳定,具有很好的参数鲁棒性的布居数完全反转.接着运用经典哈密顿量分析和验证了该方法的有效性和可行性.该技术适用于任何两能级系统,也能推广到多能级系统中,在量子信息、量子光学以及冷原子系统等领域有着广泛的应用.

关键词：有限时间的两能级系统、复合绝热通道技术、布居数反转、高保真度

所属期刊栏目：61

分类号：TN2;O4

资助基金：国家自然科学基金11547046;中国博士后科学基金2015M580068

在线出版日期：2017-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2309-2315