Вплив суперпозиції на квантові властивості випромі-нювання з порожнини трирівневого лазера
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe66.9.761Ключові слова:
суперпозицiя, стиснення, статистика фотонiвАнотація
Дослiджено статистичнi властивостi i стиснення свiтла, що випромiнюється з порожнини за допомогою трирiвневого лазера, на основi розв’язку вiдповiдного квантового рiвняння Ланжевена. Крiм того, застосовуючи оператор густини до суперпозицiї випромiнювання з порожнини, ми вивчили квантовi властивостi суперпозицiї променiв свiтла вiд двох вироджених трирiвневих лазерiв. Суперпозицiя випромiнювання з порожнини збiльшує середнє значення i дисперсiю числа фотонiв, не змiнюючи квадратурного стиснення. Показано, що ступiнь стиснення незалежного i змiшаного випромiнювання зростає зi збiльшенням швидкостi iнжектування атомiв у порожнину. Ми також знайшли, що середнє число фотонiв суперпозицiї дорiвнює сумi середнiх для окремих компонент, тодi як дисперсiя числа фотонiв при суперпозицiї зростає в чотири рази.
Посилання
Fesseha Kassahun. Refined Quantum Analysis of Light (Create Space Independent Publishing Platform, 2014).
M.O. Scully, K. Wodkiewicz, M.S. Zubairy, J. Bergou, N. Lu, J. Meyer ter Vehn. Two-photon correlated-spontaneous emission laser. Quantum noise quenching and squeezing. Phys. Rev. Lett. 60, 1832 (1988).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.1832
K. Fesseha. Three-level laser dynamics with squeezed light. Phys. Rev. A 63, 033811 (2001).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.63.033811
N. Lu, F. Zhao, J. Bergou. Nonlinear theory of a two-photon correlated-spontaneous-emission laser: A coherently pumped two-level-two-photon laser. Phys. Rev. A 39, 5189 (1989).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.39.5189
N. Lu, S. Zhu. Quantum theory of two-photon correlatedspontaneous-emission lasers. Exact atom-field interaction Hamiltonian approach. Phys. Rev. A 40, 5735 (1989).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.40.5735
S. Tesfa. Entanglement amplification in a nondegenerate three-level cascade laser. Phys. Rev. A 74, 043816 (2006).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.74.043816
T. Abebe. Enhancement of squeezing and entanglement in a non-degenerate three-level cascade laser with coherently driven cavity. Ukr. J. Phys. 63, 733 (2018).
https://doi.org/10.15407/ujpe63.8.733
D. Ayehu. Quantum properties of correlated emission laser with dephasing and phase fluctuation. Results in Physics 28, 104567 (2021).
https://doi.org/10.1016/j.rinp.2021.104567
E. Alebachew, K. Fesseha. A degenerate three-level laser with a parametric amplifier. Opt. Commun. 265, 314 (2006).
https://doi.org/10.1016/j.optcom.2006.03.017
D. Ayehu. Squeezing and entanglement properties of the cavity light with decoherence in a cascade three-level laser. J. Russ. Laser Res. 42, 136 (2021).
https://doi.org/10.1007/s10946-021-09942-9
N.A. Ansari. Effect of atomic coherence on the second-and higher-order squeezing in a two-photon three-level cascade atomic system. Phys. Rev. A 48, 4686 (1993).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.48.4686
N.A. Ansari, J. Gea-Banacloche, M.S. Zubairy. Phasesensitive amplification in a three-level atomic system. Phys. Rev. A 41, 5179 (1990).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.41.5179
M. Molla Gessesse. The noise effect of vacuum reservoir on the dynamics of three-level laser pumped by coherent light. Ukr. J. Phys. 65, 385 (2020).
https://doi.org/10.15407/ujpe65.5.385
F. Kassahun. Three-level laser dynamics with the atoms pumped by electron bombardment. https://arXiv:1105.1438v3 quant-ph (2012).
S. Lloyd, S.L. Braunstein. Quantum computation over continuous variables. Phys. Rev. Lett. 82, 1784 (1999).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.1784
C.M. Caves. Quantum-mechanical noise in an interferometer. Phys. Rev. D 23, 1693 (1981).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.23.1693
J.M. Xiao, L.A. Wu, H.J. Kimble. Precision measurement beyond the shot-noise limit. Phys. Rev. Lett. 59, 276 (1987).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.59.278
E. Alebachew. Bright entangled light from two-mode cascade laser. Opt. Commun. 281, 6124 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.optcom.2008.08.052
M.O. Scully. Correlated spontaneous-emission lasers: Quenching of quantum fluctuations in the relative phase angle. Phys. Rev. Lett. 55, 2802 (1985). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.55.2802
B. Bashu, F. Kassahun. Quadrature squeezing in the cavity mode driven by coherent light and interacting with twolevel atom. Int. J. Mol. Theor. Phys. 3, 1 (2019).
G.J. Milburn, D.F. Walls. Production of squeezed states in a degenerate parametric amplifier. Opt. Commun. 39, 401 (1981). https://doi.org/10.1016/0030-4018(81)90232-7
D.F. Walls, G.J. Milburn. Quantum Optics. (Springer, 1995). https://doi.org/10.1007/978-3-642-79504-6_17
E. Alebachew. Enhanced squeezing and entanglement in a non-degenerate three-level cascade laser with injected squeezed light. Opt. Commun. 280, 133 (2007). https://doi.org/10.1016/j.optcom.2007.08.017
Marlan O. Scully, M. Suhail Zubairy. Quantum Optics (Cambridge Univ. Press, 1997). https://doi.org/10.1017/CBO9780511813993
S.M. Barnett, P.M. Radmore. Methods in Theoretical Quantum Optics (Oxford Univ. Press, 1997).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
