Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Nghiên cứu các tính chất phi cổ điển của trạng thái thêm hai và bớt một photon lên hai mode kết hợp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO DAI HOC HUB TRUONG DAI HOC SU PHAM NGUYEN MINH NHAN NGHIEN CUU CAC TINH CHAT PHI CO DIEN CUA TRANG PHOTON THAI THEM HAI VA BOT MOT LEN HAI MODE KET HOP Chuyên ngành: VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN Mã số: LUẬN 60 44 01 03 VĂN THẠC THEO ĐỊNH HƯỚNG SĨ VẬT LÝ ỨNG DỤNG Người hướng dẫn khoa học PGS TS TRƯƠNG MINH Huế, năm 2017 ĐỨC LỜI CAM ĐOAN ‘Toi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố công trì khác Huế, tháng năm 3017 Tác giả luận văn Nguyễn Minh Nhân LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tơi xin bày tổ lịng sắc đốn thầy giáo PGS TS Trương Minh Đức tận tình giúp đỡ tơi suốt q trình thực Qua day, xin chân thành cảm ơn q Thầy, Cơ giáo Vật Lý phịng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Sư học Huế; bạn học viên Cao học khóa 24 gia đình, động vi n, góp ý, giúp đỡ, tạo điều kiện cho thực luận văn biết ơn sâu hướng dẫn khoa phạm, Đại bạn bè trình học tập Huế, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Minh Nhân MỤC LỤC “Trang phụ bia ii iii Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục: oa Danh mục đồ thị MO DAU NOI DUNG Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Trạng thái kết hợp 1.1.1 Khái niệm 1.L2 Tính chất 1.1.3 Trạng thái kết hợp thêm photon 1.2 Một số tính chất phi cổ điển 1.2.1 Khái niệm trạng thái nén 1.2.2 Nến tổng hai mode 1.3.3 Nón hiệu hai mode 12.4 Tí h chất phản kết chùm 1.2.5 Vì phạm bất đẳng thức Cauehy - Schwarz 1.3 Một số tiêu chuẩn đan 1.3.1 Tiêu chuẩn đan rối Hillery - Zuba 1.3.2 Tiêu chuẩn đan rối Nha Chương TÍNH CHẤT NÉN CỦA TRẠNG THÁI THÊM HAI VÀ BỚT MỘT PHOTON LÊN HAI MODE 3.1 Trạng tháitỉ HỢP 31 hai bớt photon lên hai mode kết hợp 31 2.2 Nén tổng hai mode 2.3 Nén hiệu hai mode : 32 85 " Chương SỰ VI PHAM BAT DANG THUC CAUCHY - SCHWARZ VA TINH CHAT PHAN KET CHUM CUA TRANG THAI THEM HAI VA BOT MOT PHOTON LEN HAI MODE KET HOP 41 3.1 Sự vi phạm bắt đẳng thức Cauchy - Schwarz 41 3.2 Tinh chất phản kết chùm "` „4 Chương TÍNH ĐAN RỒI CỦA TRẠNG THÁI THÊM HAI VA BOT MOT PHOTON LEN HAI MODE KẾT HỢP 4.1 Nghiên cứu tính đan rối Hillery- Zubairy 1.2 Nghiên cứu tính đan rối Nha " KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC " "¬ - 56 56 5T 6L 68 - PA DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ Ten dé thi Đồ thị 3.1 ‘Trang Khảo sát phụ thuộc tham số uào biên độ kết hợprụ tới gy = T Dé thi 22 Khảo sát nén tổng trạng thái thêm hai bớt photon lên hai mode kết hợp (đường màu xanh) tà trạng thái hai mode két hap them hai photon (ditong mau dé) Đồ thị 23 Khảo sát phụ thuộc tham số D uào biên độ kat hap ry wi gy Dé thi 24 Khảo sát tham số nén hiệu D trạng thái thêm hai tà bớt photon lên hai mode kết hợp (đường màu xanh) tà trạng thái hai mode két hop them hai photon (đường màu đỏ) Đồ thị 2.5 Khảo sát phụ thuộc tham số D vào biên độ Ret hop ry vg Đồ thị 3.1 Khảo sát phụ thuộc tham số Ï uào biên độ kết hợp ny va Đồ thị 3.2 Khảo sát vi pham bit déing thite Cauchy - Schwarz trang thái them hai va bớt photon lên hai mode kết hợp (đường màu xanh) uà trạng thái hai mode kết hợp thêm hai photon (đường màu zanh) Đồ thị 33 Khảo sát phụ thuộc R(9,3) trang thái them hai va bớt photon lên hai mode két hop (đường màu zanh) rà trạng thái hai mode két hợp thêm hai photon (đường màu đỏ) 34 35 38 38 39 43 46 Đồ thị 3.4 Khảo sát phụ thuộc R(3,3) trang thái them hai vd bat mot photon len hai mode kết (dicing mau xanh) vd trang théi hai mode két thêm hai photon (đường màu đỏ) Đồ thị 3.5 hảo sát phụ thuộc R(3,3) trang thêm hai bớt pholon lên hai made kết (đường màu zanh) trạng thái hai mode kết them hai photon (đường màu đỏ) Đồ thị 36 Khảo sát phụ thuộc R(4,3) trang them hai va bat photon lên hai mode kết (đường màu zanh) rà trạng thái hai mode kết thêm hai photon (đường màu đỏ) Đồ thị 3.7 hảo sát phụ thuộc R(4,3) trang thêm hai bớt pholon lên hai mode két (đường màu zanh) sà trạng thái hai mode kết thêm hai photon (đường màu đỏ) Dé thi 3.8 Khảo sát phụ thuộc R(4,4) trang them hai vi bat pholon lên hai mode kết (đường màu zanh) uà trạng thái hai mode két thêm hai photon (đường màu đỏ) hợp hợp thái hợp hợp thái hợp hợp thái hop hop thái hợp hop Đồ thị 3.9 Khảo sát phụ thuộc R(5,3) trang thái thêm hai bớt pholon lên hai mode kết hợp (đường màu zanh) trạng thái hai mode kết hợp thêm hai pholon (đường màu đổ) Dé thi 3.10 Khảo sát phụ thuộc T(G,4) trụng thái them hai va bat mot photon len hai mode két hop (đường màu zanh) trạng thái hai mode két hợp thêm hai photon (đường màu đỏ) 47 48 49 50 51 52 54 Đồ thị 3.11 Khảo sát sw phu thude cia R(2,2), R(3,3), R(4,4)) sào biên 46 15 di = 12, Ga = Qos vd gy = Ce tham số chọn theo thứ tự tưởng ứng với màu đỏ, màu zanh câu tà màu zanh da trời Đồ thị 3.12 Khảo sát phụ thuộc ciia R(3,2), R(4,3), R(5,4)) 58 tào biên độ ry Udi rụ = rỆ, t2, = 2g; tề @y = Các tham số chon theo thứ tự tương ứng tới màu đỏ, màu xanh nà màu zanh da trời Đồ thị 3.13 Khảo sát phụ thuộc R(3.) R(4.3), R(5,3)) + tào biên độ rụ ới rạ = TỶ, Pa = Bos vd Go s- Các tham số chọn theo thứ tự tương ứng tới màu đỏ, màu xanh câu uà màu zanh da trời Đồ thị 4.1 Khảo sát phụ thuộc tham số Rịy vào biên 55 độ kết hợp rụ trường hợp r„ = rạ.r„ = liỗn,,rạ = Đrụ Các tham số chọn theo thứ tự màu đỏ, mau anh câu uà mầu xanh da trời Đồ thị 42 Khảo sát phụ thuộc tham số ly tào biên độ kết hợp trường hợp rạ = ru,r, — liõn,,rạ = 2r,, Các tham số chọn theo thứ tự màu đổ, màu xanh uà màu xanh da tồi 57 60 MG DAU Ly chon dé tai Nghiên cứu trạng thái phi cổ điển có ý nghĩa quan trong việc tăng độ xác phép đo làm sở để nghiên cứu áp dụng vào lĩnh vực nhi thuyết chất rấn, quang lượng tử, thông tin lượng tử máy tính lượng tử Do đó, chất phi cổ điển trạng thái cho trước rắt nhà khoa học quan tâm Các trạng thái phicổ điển xuất phát điểm từ trạng thái kết hợp, trang thái Glauber (9) Sudarshan [23] đưa vào năm 1963 nghiên cứu tính chất chùm laser Day trạng thái ứng với giá trị thăng giáng nhỏ n thức bắt định He enberg Trang, thái xem “trạng thái biên” tập hợp trạng thái cổ điển Điều làm cho nhà khoa học nghĩ đến tồn lớp trạng thái kết hợp khác trạng thái kết hợp phi cổ điển Từ trạng thái phi cổ điển đề xuất nhà vi lý thực nghiệm lý thuyết quan tâm nghiên cứu Sau này, khái niệm trạng thái nén đưa Stoler vào năm 1970 [22] thực nghiệm khẳng định vào năm 1987 Dây trạng thái mở đầu cho lớp trạng thái phi cổ điển Tạo trạng, thái phi cổ điển trường điện từ nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, điển hình trạng thái nén, trang thái kết hợp chẵn, lẻ, trang thái phi cổ điển chúng tuân theo tính chất phi cổ điển Vào năm 1991, Agarwal Tara ä đề xuất ý tưởng trạng thái kết hợp them photon [6] chứng trạng thái phí cổ điển, thể tính nén, tính phản kết chùm (antibunching) tân theo thống kê sub-Poisson Thêm bớt photon vào lột trạng, thái vật lý phương pháp quan trọng để tạo trạng thái phi cổ điể nghiên cứu tính chất đãmở ứng dụng có sống, khoa học kỹ thuật Ap dụng trạng thái vào thực nghiệm giúp tạo thiết bị quang học, điện tử có tính ứng dụng cao Khảo sát tính chất đan viễn tải lượng tử trạng thái hai mode thêm hai photon tác giả Nguy Thị “Thùy Dung [1] nghiên cứu, khảo sát tính chất phi cổ điển trạng thái hai mode kết hợp thêm hai photon tác giả Nguyễn Thanh Pháp [3] nghiên cứu Tuy nhiên, việc nghiên cứu tính chất phi cổ điển trạng thái them hai bat mot photon lên trạng thái hai mode kết hợp chưa đề cập đến Từ lý trên, chọn đề tài "Nghiên cứu tính chất phi cổ đi: n trạng thái thêm hai bớt photon lên hai mode kết hợp" để làm luận văn thạc sĩ Mục tiêu luận văn Mục tiêu đề tài nghiên cứu tính chất phi cổ điển bậc thấp bậc cao nén tổng nén hiệu hai mode, tính chất phản kết chùm hai mode, tính đan vi phạm bit ding thite Cauchy ~ Sehwarz trạng th bớt photon lên hai mode kết hợp Nội dung nghiên cứu Trên sở mục tỉ đề đề tài chúng tô đưa số nhiệmvụ cu thể sau: + Hệ thống trạng thái kết hợp, trạng thái kết hợp thêm hai bớt photonvà tính chất phi cổ điển;