Mean parity of single quantum excitation of some optical fields in thermal channel
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浙江大学1998 年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:(10 分)(1)写出玻尔-索末菲量子化条件的形式。
(2)求出均匀磁场中作圆周运动的电子轨道的可能半径。
(利用玻尔-索末菲量子化条件r 求,设外磁场强度为B )第二题:(20 分)(1)若一质量为? 的粒子在一维势场V ( x) = ? 级。
(2)若某一时刻加上了形如e sin 为一已知常数)。
? 0, 0 ≤x ≤ a 中运动,求粒子的可能能? ∞, x > a , x < 0 ωx a ,e (1 )的势场,求其基态能级至二级修正(ω?1 2 2 ? ?ωx , x > 0 ,求粒子(质量为? )的可能的能级。
(3)若势能V ( x ) 变成V ( x ) = ? 2 ? ∞, x<0 ? 第三题:(20 分)氢原子处于基态,其波函数形如ψ= ce ? r a ,a 为玻尔半径,c 为归一化系数。
(1)利用归一化条件,求出c 的形式。
(2)设几率密度为P ( r ) ,试求出P ( r ) 的形式,并求出最可几半径r 。
(3)求出势能及动能在基态时的平均值。
? ? (4)用何种定理可把< V > 及< T > 联系起来?第四题:(15 分)?2 ?2 ?2 ? = Lx + Ly + Lz ,转子的轨道角动量量子数是 1 ,一转子,其哈密顿量H 2I x 2I y 2I z ? ? ? (1)试在角动量表象中求出角动量分量Lx ,Ly ,Lz 的形式;? (2)求出H 的本征值。
第五题:(20 分)若基态氢原子处于平行板电场中,电场是按下列形式变化E = ? r ? 0, ? ?ε0 e ? ?t t≤0 η, t >0 ,η为大于零? 的常数,求经过长时间后,氢原子处于2P 态的几率。
设H ′为微扰哈密顿,(( ) ? H′100,210 = 28 aε0 e ?ηt ? ? 5 ?e ;t > 0)H′(当3 2 ( ) 100,21±1 = 0)。
量子多体系统的理论模型引言量子力学是描述微观物质行为的基本理论。
在量子力学中,描述一个系统的基本单位是量子态,而量子多体系统则是由多个量子态组成的系统。
由于量子多体系统的复杂性,需要借助一些理论模型来描述和研究。
本文将介绍一些常见的量子多体系统的理论模型,包括自旋链模型、玻色-爱因斯坦凝聚模型和费米气体模型等。
通过对这些模型的研究,我们可以深入了解量子多体系统的行为和性质。
自旋链模型自旋链模型是描述自旋之间相互作用的量子多体系统的模型。
在自旋链模型中,每个粒子可以处于自旋向上或向下的两种状态。
粒子之间通过自旋-自旋相互作用产生相互作用。
常见的自旋链模型包括Ising模型和Heisenberg模型。
Ising模型Ising模型是最简单的自旋链模型之一。
在一维Ising模型中,每个自旋可以取向上(+1)或向下(-1)。
自旋之间通过简单的相邻自旋相互作用来影响彼此的取向。
可以使用以下哈密顿量来描述一维Ising模型:$$H = -J\\sum_{i=1}^{N}s_is_{i+1}$$其中,J为相邻自旋之间的交换耦合常数,s i为第i个自旋的取向。
Heisenberg模型Heisenberg模型是描述自旋间相互作用的模型,与Ising模型不同的是,Heisenberg模型中的自旋可以沿任意方向取向。
常见的一维Heisenberg模型可以使用以下哈密顿量来描述:$$H = \\sum_{i=1}^{N} J\\mathbf{S}_i \\cdot \\mathbf{S}_{i+1}$$其中,$\\mathbf{S}_i$为第i个自旋的自旋算符,J为自旋间的交换耦合常数。
玻色-爱因斯坦凝聚模型玻色-爱因斯坦凝聚是一种量子多体系统的现象,它描述了玻色子统计的粒子在低温下向基态排列的行为。
玻色-爱因斯坦凝聚模型可以使用用薛定谔方程来描述:$$i\\hbar\\frac{\\partial}{\\partial t}\\Psi(\\mathbf{r},t) = -\\frac{\\hbar^2}{2m}\ abla^2\\Psi(\\mathbf{r},t) +V(\\mathbf{r})\\Psi(\\mathbf{r},t) +g|\\Psi(\\mathbf{r},t)|^2\\Psi(\\mathbf{r},t)$$其中,$\\Psi(\\mathbf{r},t)$是波函数,m是粒子的质量,$V(\\mathbf{r})$是外势场,g是粒子之间的相互作用常数。
简并量子力学英语English:In quantum mechanics, the concept of degeneracy refers to the situation where multiple different quantum states correspond to the same energy level. This can occur in systems such as atoms, where different orbital and spin configurations can result in the same total energy. Degeneracy is a crucial concept in quantum mechanics as it has far-reaching implications for the behavior and properties of quantum systems. For example, it can affect the spectral lines observed in atomic emission spectra and the fine structure of energy levels in atoms. Understanding and managing degeneracy is therefore essential for accurately predicting and describing the behavior of quantum systems.中文翻译:在量子力学中,简并性的概念指的是多个不同的量子状态对应相同的能级的情况。
这种情况可以出现在原子等系统中,不同的轨道和自旋配置可能会导致相同的总能量。
简并性是量子力学中一个至关重要的概念,因为它对量子系统的行为和性质有着广泛的影响。
阿伦尼乌斯公式中指前因子的物理意义
阿伦尼乌斯公式是描述电子绕核运动轨道的一种数学公式,具体形式为:
mvr = nh/2π
其中m为电子的质量,v为电子的速度,r为电子运动轨道的半径,n为运动轨道的主量子数,h为普朗克常数,π为圆周率。
指前因子nh/2π在阿伦尼乌斯公式中扮演的角色是将角动量量子化。
在经典物理中,角动量可以取任意值;而根据量子力学的原理,角动量是量子化的,即只能取离散的特定值。
阿伦尼乌斯公式中的指前因子nh/2π就是量子化的角动量值。
物理上,角动量是物体围绕某个轴旋转产生的属性,其大小与转动物体的质量、速度和离轴距离有关。
对于电子绕核运动,阿伦尼乌斯公式描述了电子的角动量量化规律。
通过该公式,我们可以知道,对于给定的电子轨道,其角动量只能取离散的特定值。
这一量子化的角动量对于解释原子结构和化学性质具有重要意义。
总而言之,阿伦尼乌斯公式中的指前因子nh/2π用于量子化电子绕核运动的角动量。
凝聚态物理中的理论方法
凝聚态理论博大精深,研究中使用的方法不计其数。
限于研究者的能力和精力,不是每个人都能精通每种方法,肯定有的研究者从未用到某种方法。
这里抛砖引玉,列出常见的一些方法,请虫友们继续补充。
包含简单介绍更好。
对已有方法进一步介绍也是很有价值的
格林函数方法
• 平衡格林函数(EGF)、温度格林函数(Matsubara形式)
• 非平衡格林函数(NEGF):KB形式、Keldysh形式
• 格点格林函数(LGF)、递推格林函数(RGF)
量子主方程(QME)
• Liouville超算符形式
• 其它形式
密度泛函理论(DF)
重整化群
Kubo公式
路径积分
散射矩阵
传输矩阵、模式匹配
组态相互作用(CI)
数值对角化
Boltzmann方程
• 经典Boltzmann方程
• 半经典Boltzmann方程
•量子Boltzmann方程。
量子纠缠双缝干涉英语范例Engaging with the perplexing world of quantum entanglement and the double-slit interference phenomenon in the realm of English provides a fascinating journey into the depths of physics and language. Let's embark on this exploration, delving into these intricate concepts without the crutchesof conventional transition words.Quantum entanglement, a phenomenon Albert Einstein famously referred to as "spooky action at a distance," challengesour conventional understanding of reality. At its core, it entails the entwining of particles in such a way that the state of one particle instantaneously influences the stateof another, regardless of the distance separating them.This peculiar connection, seemingly defying the constraints of space and time, forms the bedrock of quantum mechanics.Moving onto the enigmatic realm of double-slit interference, we encounter another perplexing aspect of quantum physics. Imagine a scenario where particles, such as photons or electrons, are fired one by one towards a barrier with twonarrow slits. Classical intuition would suggest that each particle would pass through one of the slits and create a pattern on the screen behind the barrier corresponding tothe two slits. However, the reality is far more bewildering.When observed, particles behave as discrete entities, creating a pattern on the screen that aligns with the positions of the slits. However, when left unobserved, they exhibit wave-like behavior, producing an interferencepattern consistent with waves passing through both slits simultaneously. This duality of particle and wave behavior perplexed physicists for decades and remains a cornerstoneof quantum mechanics.Now, let's intertwine these concepts with the intricate fabric of the English language. Just as particles become entangled in the quantum realm, words and phrases entwineto convey meaning and evoke understanding. The delicate dance of syntax and semantics mirrors the interconnectedness observed in quantum systems.Consider the act of communication itself. When wearticulate thoughts and ideas, we send linguistic particles into the ether, where they interact with the minds of others, shaping perceptions and influencing understanding. In this linguistic entanglement, the state of one mind can indeed influence the state of another, echoing the eerie connectivity of entangled particles.Furthermore, language, like quantum particles, exhibits a duality of behavior. It can serve as a discrete tool for conveying specific information, much like particles behaving as individual entities when observed. Yet, it also possesses a wave-like quality, capable of conveying nuanced emotions, cultural nuances, and abstract concepts that transcend mere words on a page.Consider the phrase "I love you." In its discrete form, it conveys a specific sentiment, a declaration of affection towards another individual. However, its wave-like nature allows it to resonate with profound emotional depth, evoking a myriad of feelings and memories unique to each recipient.In a similar vein, the act of reading mirrors the double-slit experiment in its ability to collapse linguistic wave functions into discrete meanings. When we read a text, we observe its words and phrases, collapsing the wave of potential interpretations into a singular understanding based on our individual perceptions and experiences.Yet, just as the act of observation alters the behavior of quantum particles, our interpretation of language is inherently subjective, influenced by our cultural background, personal biases, and cognitive predispositions. Thus, the same text can elicit vastly different interpretations from different readers, much like the varied outcomes observed in the double-slit experiment.In conclusion, the parallels between quantum entanglement, double-slit interference, and the intricacies of the English language highlight the profound interconnectedness of the physical and linguistic worlds. Just as physicists grapple with the mysteries of the quantum realm, linguists navigate the complexities of communication, both realmsoffering endless opportunities for exploration and discovery.。
Vol. 55 ,No. 2Feb. 2021第55卷第2期2021年2月原子能科学技术Atomic Energy Science and Technology 基于概率统计的单粒子多单元翻转信息提取方法王 購罗尹虹,丁李利,张凤祁,陈伟,郭晓强,王坦(西北核技术研究院强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室,陕西西安710024)摘要:航空航天电子系统对电子器件选型评估时需考虑器件的多单元翻转(MCU)情况,而MCU 信息提取面临的最主要困难是缺少器件的版图信息。
本文提出一种基于概率统计的单粒子MCU 信息提取方法,其可在无版图信息条件下以较高精度提取单粒子翻转(SEU)实验数据中的MCU 信息。
该方法通过统计分析SEU 实验数据中不同翻转地址间的按位异或和汉明距离以提取MCU 模板,然后利用该模板提取MCU 信息。
采用一款位交错SRAM 器件的重离子实验数据对上述方法进行了验证,结果表明, 该方法能以较高的精度提取实验数据中的MCU 信息。
该方法可省去对器件进行逆向工程的时间和成本,提高科学研究和航空航天器件选型效率。
关键词:多单元翻转;多位翻转;单粒子翻转;单粒子效应;SRAM 中图分类号:TN407文献标志码:A 文章编号:1000-6931(2021)02-0353-07doi :10. 7538/yzk. 2020. youxian. 0105Statistical Method for Single Event Multiple Cell Upset ExtractionWANG Xun, LUO Yinhong, DING Lili, ZHANG Fengqi, CHEN Wei,GUO Xiaoqiang, WANG Tan(.State Key Laboratory of Intense Pulsed Radiation Simulation and Ef f ect ,North-west Institute of Nuclear Technology , Xi'an 710024 , China)Abstract : In the evaluation of electronic device for aerospace and avionics systems , themultiple cell upset (MCU) of the device should be considered. The main difficulty inMCU extraction is the lack of layout information. In this paper , a statistical method wasproposed to extract MCU from single event upset (SEU) without layout information.Firstly, a MCU template was extracted by means of statistical analysis of the binaryexclusive OR and the binary Hamming distance between the logical addresses of differ ent upsets. Then the MCU could be extracted by using the MCU template. Heavy iontest data of an interleaved SRAM were used to verify the method. The results show thatMCU can be extracted with a high accuracy. Using the proposed method, the time and收稿日期:2020-03-02;修回日期:2020-04-20基金项目:国家自然科学基金资助项目(11690043);强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室资助项目(SKLIPR1902Z);国防工业抗辐照应用技术创新中心创新基金资助项目(KFZC2019020308)作者简介:王 勋(1988-),男,河南永城人,助理研究员,博士,从事抗辐射加固技术研究354原子能科学技术第55卷cost of reverse engineering can be saved,and the efficiency of related scientific research can be significantly improved.Key words:multiple cell upset;multiple bit upset;single event upset;single event effect;SRAM空间环境中的带电粒子及大气环境中的中子通过引发单粒子效应(SEE)威胁航空航天电子系统的可靠性作为一种特殊的SEE,单粒子多单元翻转(MCU)是单个粒子入射存储器件时,通过在多个敏感单元中沉积能量导致多个存储单元同时发生翻转的现象⑸。
氢光谱、能级一、玻尔的原子理论——三条假设(1)“定态假设”:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中,电子虽做变速运动,但并不向外辐射电磁波,这样的相对稳定的状态称为定态。
定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范围:原子中电子绕核转动处于定态时不受该理论的制约。
(2)“跃迁假设”:电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波,但电子在两个不同定态间发生跃迁时,却要辐射(吸收)电磁波(光子),其频率由两个定态的能量差值决定hv=E 2-E 1。
跃迁假设对发光(吸光)从微观(原子等级)上给出了解释。
(3)“轨道量子化假设”:由于能量状态的不连续,因此电子绕核转动的轨道半径也不能任意取值,必须满足。
)3,2,1(2 ==n nhmvr π轨道量子化假设把量子观念引入原子理论,这是玻尔的原子理论之所以成功的根本原因。
二、氢原子能级及氢光谱(1)氢原子能级: 原子各个定态对应的能量是不连续的,这些能量值叫做能级。
①能级公式:;)6.13(1112eV E E nE n -==②半径公式:。
)m .r (r n r n 1011210530-⨯==(2)氢原子的能级图(3)氢光谱在氢光谱中,n=2,3,4,5,……向n=1跃迁发光形成赖曼线系;n=3,4,5,6向n=2跃迁发光形成巴耳末线系;n =4,5,6,7……向n=3跃迁发光形成帕邢线系;n=5,6,7,8……向n =4跃迁发光形成布喇开线系,其中只有巴耳末线系的前4条谱线落在可见光区域内。
三、几个重要的关系式(1)能级公式2126131n eV .E n E n -==(2)跃迁公式 12E E h -=γ(3)半径公式 )m .r (r n r n 1011210530-⨯==(4) 动能跟n 的关系由得 n n nr mv r ke 222=2221221nr ke mv E n n kn ∝==(5)速度跟n 的关系n r mr ke v n n n 112∝==(6)周期跟n 的关系332n r v r T n nn n ∝==π关系式(5)(6)跟卫星绕地球运转的情况相似。
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杨振宁方程与引力瞬子解1954年杨振宁和米尔斯的论文在昆明和芝加哥做研究生时,杨振宁已经对规范不变性决定一切电磁相互作用的事实有深刻的印象。
这课题能为人所知晓,是自外尔、福克、伦敦在1918—1929年间所做的工作,以及后来泡利的综述文章开始的。
但到了40年代和50年代初,这一课题在物理学中仍然只占有一个微不足道的纯技术性的位置。
在芝加哥,杨振宁试图把规范不变性推广到非交换群的情形(电磁场的规范群是交换群U(1)) 。
类似于麦克斯韦方程,他尝试把场强定义为:(1)这似乎是麦克斯韦电磁场方程的自然推广,但是“结果出现麻烦,不得不放弃”[1,p. 19]。
1954年杨振宁到纽约长岛的布鲁克海文国家实验室访问研究时,再次回到推广规范不变性的想法上来。
来自哥伦比亚大学获得博士学位的米尔斯来到该实验室做博士后,和杨振宁在同一办公室工作。
杨振宁将非交换规范场的想法介绍给米尔斯,他们决定在(1)式的右边添加一个二次项结果把一切“麻烦”都消除了,并引出一种很漂亮的新场论。
1954年夏,他们向《物理评论》提交了一篇论文,此论文在当年10月发表,标题是“同位旋守恒和规范不变性”。
关于这段时期,米尔斯后来写道:我当时接受了一个博士后的工作,也在布鲁克海文,并与杨振宁在同一个办公室工作。
(当时我正在纽约的哥伦比亚大学的克罗尔指导下慢慢地撰写对于四阶兰姆位移可能有的贡献进行研究的毕业论文。
)杨振宁当时已在许多场合中表现出了他对刚开始物理学家生涯的青年人的慷慨,他告诉我关于推广规范不变性的思想,而且我们较为详细地做了讨论。
我当时已有了有关量子电动力学的一些基础,所以在讨论中能有所贡献(特别是关于量子化的过程),而且在计算它的表述形式方面也有小小的贡献,但是一些关键性的思想都是属于杨振宁的。
张奠宙(以下简称张):我看过有报道说,米尔斯当时在英国:“1954年,杨振宁在美国,米尔斯在英国,他们构造了一种涉及非交换群的麦克斯韦方程的非线性推广。
分子激发态计算的理论方法综述理论方法的选择在很大程度上取决于所研究的分子体系的规模和性质。
下面将综述几种常用的计算方法。
1.量子化学计算方法量子化学方法是计算分子激发态性质的主要方法之一、它通过求解分子的薛定谔方程,给出分子的能级和波函数。
常见的量子化学方法包括基态与激发态的哈特里-福克方法(HF),密度泛函理论(DFT),以及大小关联方法(CC,CI)。
这些方法分别在计算分子的电子结构、电子激发态、电子转移等方面具有很高的准确性。
2.多体微扰理论方法多体微扰理论(MBPT)是一种获得相对准确的分子激发态能级和振动频率的方法。
它通过将体系的能量表达式展开成级数,然后逐级考虑体系的微扰,从而得到较高阶的激发态能量表达式。
MBPT方法可以用于计算分子的激发态、震动光谱和光吸收谱等。
3.量子动力学方法量子动力学方法是研究分子激发态动力学的重要方法。
它可以通过求解时间依赖薛定谔方程来模拟分子的光激发过程,从而得到包括光吸收、荧光和光解离在内的动力学信息。
常见的量子动力学方法包括时间依赖的密度泛函理论(TDDFT)和耦合簇方法(CC)。
4.分子动力学方法分子动力学方法可以用于模拟分子在激发态下的结构和动力学行为。
它通过解决牛顿运动方程来模拟分子的轨迹,从而探索分子的结构演化、激发态寿命和非绝热效应等。
分子动力学方法非常适用于复杂分子体系和非平衡态过程的研究,如溶液体系和界面反应等。
总的来说,分子激发态计算的理论方法多种多样,每种方法都有其适用范围和优势,选择合适的方法取决于所研究的分子体系的性质和研究目的。
将这些方法相互结合,可以得到更为准确的分子激发态性质和动力学行为的描述。
米尔斯方程1. 引言米尔斯方程是量子场论中的基本方程之一,描述了自旋1的规范场与电磁场之间的相互作用。
米尔斯方程在理论物理中具有重要的地位,对于研究基本粒子物理学、宇宙学和凝聚态物理等领域起着至关重要的作用。
2. 历史背景20世纪50年代,物理学家们开始尝试将电磁场与规范场进行统一描述。
当时,电磁场已经通过麦克斯韦方程组得到了很好的描述,而规范场则是描述强力相互作用的基础。
然而,如何将两者统一起来成为了一个难题。
1954年,美国物理学家朱利安·施温格(Julian Schwinger)首次提出了一个能够将电磁场与规范场统一起来的数学框架,即所谓的“量子电动力学”。
但由于其复杂性和计算上的困难,这个框架并未得到广泛应用。
3. 米尔斯规范为了解决上述问题,1961年,美国物理学家陈省身(Chen Ning Yang)和罗伯特·米尔斯(Robert Mills)提出了一种新的规范场理论,即“米尔斯规范”。
这个理论通过引入一个额外的自由度,成功地将电磁场与规范场统一起来。
在米尔斯规范中,通过引入一个称为规范势的辅助场,可以将规范对称性引入到电磁场中。
这样一来,电磁场就可以像规范场一样进行描述,并且能够与其他自旋1的规范场进行相互作用。
4. 米尔斯方程的形式根据米尔斯规范,我们可以得到描述自旋1粒子与电磁场相互作用的方程,即米尔斯方程。
在经典力学中,这个方程可以写成:∂μFμν=−jν其中Fμν是电磁张量,在经典力学中可以表示为:Fμν=∂μAν−∂νAμ而jν则是电流密度。
在量子力学中,我们需要将上述经典力学中的物理量替换为算符。
因此,米尔斯方程的量子形式可以写成:∂μFμν=−eĵν其中ĵν是电流密度算符,e是电荷量。
5. 应用与意义米尔斯方程在理论物理中具有广泛的应用和重要的意义。
首先,它为我们理解基本粒子的相互作用提供了一个框架。
通过描述自旋1粒子与电磁场之间的相互作用,我们可以更深入地研究基本粒子物理学。
国防科技大学2012—2013学年春季学期《凝聚态物理导论》考试试卷考试形式:闭卷考试 考试时间:150 分钟 总分:100 分1、(a) 某直接带隙半导体样品77 K 下(9.57)(0)I I 随光子能量的变化关系如下图所示。
()I B 为B 特斯拉磁场下样品透过的光强。
解释图形的振荡行为。
忽略激子效应,假定当光子能量低于图示范围时没有其它极小值存在,估算其带隙。
(b) 相同半导体的一样品经轻度掺杂使其成为n 型半导体,发现施主的结合能为2.1 meV 。
解释为什么该能量几乎与所用施主杂质无关。
利用这一事实和上图,估算电子和重空穴的有效质量(为什么是重空穴而不是轻空穴?)(假定能带在接近其极值处为各向同性,因而**cCR c m m ≈,**hCR hh m m ≈。
材料的相对介电常数为15.2r ε=。
)学号: 姓名: 学院: 年级: 专业:------------------------------------------------- 密 - 封 - 线 -------------------------------------------------2、GaAs-(Ga,Al)As 异质结xx ρ随磁场B 的变化曲线如下图。
外加磁场垂直于二维电子气平面,曲线对应温度介于30 mK 到1.5 K 。
(a) 作出这些条件下异质结电子朗道能级态密度的草图,指明定域态、扩展态和自旋分裂。
简要描述朗道能级中作为磁场函数的化学势如何产生图中曲线。
为什么增加温度导致xx ρ的峰宽变大?(b) 给出面载流子密度和电子的平均自由程(假设电子有效质量*0.07e m m =)。
(c) xx ρ通过沿10 nA 电流方向测量一宽为20μm 霍尔棒上间距1000μm两点间的电势差来记录。
当0B =时,测得电压值为多少?(d) 做出30 mK 下样品的xy ρ草图。
学号: 姓名: 学院: 年级: 专业:------------------------------------------------- 密 - 封 - 线 ------------------------------------------------3、考虑一截面为矩形的约瑟夫森结,外磁场B 平行于结平面,垂直于B 的矩形一边宽度为w 。
a r X i v :0807.2033v 1 [q u a n t -p h ] 13 J u l 2008Mean parity of single quantum excitation of some optical fields in thermal channelShang-Bin LiShanghai research center of Amertron-global,Zhangjiang High-Tech Park,299Lane,Bisheng Road,No.3,Suite 202,Shanghai,201204,P.R.ChinaThe mean parity (the Wigner function at the origin)of excited binomial states,excited coherent states and excited thermal states in thermal channel is investigated in details.It is found that the single-photon excited binomial state and the single-photon excited coherent state exhibit certain similarity in the aspect of their mean parity in the thermal channel.We show the negative mean parity can be regarded as an indicator of nonclassicality of single-photon excitation of optical fields with a little coherence,especially for the single-photon excited thermal states.PACS numbers:42.50.Dv,03.65.Yz,05.40.CaAmong various kinds of indicators of nonclassicality of optical fields,the partial negativity of the Wigner func-tion (PNWF)indicates the highly nonclassical character of the optical fields.Quantum excitation of general op-tical fields can always exhibit PNWF which will be de-stroyed and eventually completely disappear at the same decay time γt c =ln 2+nπTr[(ˆO e −ˆO o )ˆρ],(1)where ˆO e ≡ ∞k =0|2k 2k |and ˆO o ≡ ∞k =0|2k +1 2k +1|are the even and odd parity operators respectively.Therefore,the value of Wigner function at the origin equals the constant 2dt=γ(n +1)2(2a †ρa −aa †ρ−ρaa †),(2)where γrepresents dissipative coefficient and n denotes the mean thermal photon number of the thermal channel.In the thermal channel described by the master equation (2),the time evolution Wigner function satisfies the fol-lowing Fokker-Planck equation [6]∂2(∂∂pp )W (q,p,t )+γ(2n +1)∂q 2+∂21+c 2]1+n,(6)andγt c 1=ln[2|α|2(1+n )+2n2n =0.5,k =1,M =2,η=0qγt −−−W H q,0Ln=0.5,k =1,M =2,η=0.5qγt W H q,0L n =0.5,k =1,M =2,η=1qγt −−−W H q,0LFIG.1:The cross section W (q,0)of Wigner functions of the EBSs |1,0,2 ≡|1 ,|1,0.5,2 ,and |1,1,2 ≡|3 in thermal channel with n =0.5are plotted as the function of decay time γt .field can be generated by repeated application of the pho-ton creation operator on binomial states [10].The bino-mial states of optical fields can be generated in some non-linear processes [11,12,13].Then,by a scheme similar to that preparing the ECS [7],in which the excited atoms pass through a cavity and provide the field in the cavity is initially in a binomial state,one can produce the EBS.If a traveling optical field in the binomial state has been produced,one can also adopt the experimental scheme of Zavatta et al.[14]to generate the single-photon-excited binomial state.Let us briefly recall the definition of the EBS [10].Then =0.5,k =1,M =3ηγt −−−−0W H 0,0L FIG.2:The value W (0,0)of Wigner function at the originof the EBS with k =1,and M =3in thermal channel with n =0.5is plotted as the function of decay time γt and η.EBS is defined by|k,η,M =N (k,η,M )a †k |η,M ,(8),where|η,M =M l =0(C l M )1/2ηl(1−η2)(M −l )/2|l(9)is the binomial state [15].Here k ,l and M are integers.ηis real number with 0≤η≤1.|l is Fock state.a †(a )is the creation operator (annihilation operator)of the optical mode.N (k,η,M )is normalization constant of EBS,which is given by N (k,η,M )=[η2M (M +k )!η2)]−13n =0.5,k =1,M =4ηγt −−−−0W H 0,0L FIG.3:The value W (0,0)of Wigner function at the originof the EBS with k =1,and M =4in thermal channel with n =0.5is plotted as the function of decay time γt and η.ηγt −−−−0W H 0,0L FIG.4:The value W (0,0)of Wigner function at the origin ofthe EBS with k =2,and M =2in photon loss channel with n =0is plotted as the function of decay time γt and η.the threshold decay time γt c .For η(3)1≤η<1,W (0,0)is initially non-negative and then becomes negative until the threshold decay time γt c .As η=1,W (0,0)is al-ways non-negative.In Fig.3,W (0,0)of Wigner function at the origin of the single-photon EBS with M =4in thermal channel with n =0.5is plotted as the function of decay time γt and η.In this case,for small valuesof η<η(4)1≃0.4,W (0,0)is always negative before thethreshold decay time γt c .For η(4)1≤η<η(4)2≃√πξ3e γt ,ξ=2(¯n −n )+(1+2n )e γt ,κ=−8(¯n −n )(1+n )+2(1+2n )2e 2γt+4[¯n (1+2n )−(1+2n )2]e γt ,(11)where ¯n denotes the mean photon number of the ini-4 tial thermal state.Its mean parity is always negativebefore the threshold decay timeγt c=ln2+n。