Динаміка переплутування, індукована трирівневим лазером, що взаємодіє з квантовим резервуаром в умовах стискання
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe68.5.295Ключові слова:
динамiка операторiв, статистика фотонiв, квадратурне стискання, кореляцiї другого порядку, переплутування фотонiвАнотація
Вивчаються властивостi стискання та переплутування свiтла, iндукованого трирiвневим лазером, що взаємодiє з вакуумним резервуаром в умовах стискання. Отримано рiвняння еволюцiї змiнних, якi характеризують моди випромiнювання iз порожнини лазера, та розраховано кореляцiйну функцiю другого порядку для цього випромiнювання. Доведено, що свiтло лазера знаходиться у стиснутому станi, i стискання вiдбувається з позитивною квадратурою. Знайдено, що стискання визначає зростання середнього значення i дисперсiї числа фотонiв. Показано, що стискання I переплутування для двомодового свiтла взаємозалежнi.
Посилання
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. 60, 1832 (1988).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.1832
F. Kassahun. Fundamental of Quantum Optics (Lulu, 2010).
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.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
Y. Tewodros. Darge and Fesseha Kassahun. Coherently driven degenerate three-level laser with parametric amplifier. PMC Physics B 1 (2010).
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
The Quantum Analysis of Nonlinear Optical Parametric Processes with Thermal Reservoirs. Int. J. Opt. 2020, 11 (2020).
https://doi.org/10.1155/2020/7198091
N.A. Ansari, J. Gea-Banacloche, M.S. Zubairy. Phase-sensitive amplification in a three-level atomic system. Phys. Rev. A 41, 5179 (1990).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.41.5179
F. Kassahun. Three-level laser dynamics with the atoms pumped by electron bombardment. https://arXiv:1105.1438v3 quant-ph (2012).
Fesseha Kassahun. Refined Quantum Analysis of Light, Revised Edition (Create Space Independent Publishing Platform, 2016).
C.A. Blockely, D.F. Walls. Intensity fluctuations in a frequency down-conversion process with three-level atoms. Phys. Rev. A 43, 5049 (1991).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.43.5049
K. Fesseha. Three-level laser dynamics with squeezed light. Phys. Rev. 63, 33811 (2001).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.63.033811
K. Fesseha. Stimulated emission by two-level atoms pumped to the upper level. Opt. Commun. 284, 1357 (2011).
https://doi.org/10.1016/j.optcom.2010.11.026
K. Fesseha. The commutation relation for cavity mode operators. ArXiv.1611.01003v2 quant-Ph 29 March (2018).
Tamirat Abebe. Coherently driven nondegenerate threelevel laser with noiseless vacuum reservoir. Bulg. J. Phys. 45, 357 (2018).
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
Menisha Alemu. Spontaneous emission by three-level atoms pumped by electron bombardment. Universal J. Phys. Appl. 14 (1), 11 (2020).
https://doi.org/10.13189/ujpa.2020.140102
C.G. Feyisa, T. Abebe, N. Gemechu. Continuous-variable entanglement adjustable by phase fluctuation and classical pumping field in a correlated emission laser seeded with squeezed light. J. Russ. Laser. Res. 41, 563 (2020).
https://doi.org/10.1007/s10946-020-09911-8
M.O. Scully, M.S. Zubairy. Quantum Optics (Cambridge University Press, 1997).
https://doi.org/10.1017/CBO9780511813993
C. Gerry, P.L. Knight. Introductory Quantum Optics (Cambridge University Press, 2005).
https://doi.org/10.1017/CBO9780511791239
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
Swapan Mandal. On the possibilty of continuous generation of squeezed states in a quartic anharmonic oscillator. J. Phys. B: Atomic, Molecular and Optical Phys. 33, 1029 (2000).
https://doi.org/10.1088/0953-4075/33/5/316
Swapan Mandal. Squeezing, higher order squeezing, photon bunching and photon antibunching in a quadratic Hamiltonian. Modern Phys. Lett. B 16, 963 (2002).
https://doi.org/10.1142/S0217984902004445
N. Lu, S. Zhu. Quantum theory of two-photon correlated spontaneous-emission lasers. Exact atom-field interaction Hamiltonian approach. Phys. Rev. A 40, 5735 (1989).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.40.5735
R.E. Slusher, L.W. Hollberg, B. Yurke, J.C. Mertz, J.F. Valley. Observation of squeezed states generated by four-wave mixing in an optical cavity. Phys. Rev. Lett. 55, 2409 (1985).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.55.2409
E. Alebachew. A coherently driven two-level atom inside a parametric oscillator. J. Mod. Opt. 55, 1159 (2008).
https://doi.org/10.1080/09500340701624641
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
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).
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}
