Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Ատոմի քվանտային ղեկավարումը բազմաբաղադրիչ դաշտերով

Աբովյան, Գոռ Արթուրի (2017) Ատոմի քվանտային ղեկավարումը բազմաբաղադրիչ դաշտերով. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img] PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (100Mb)
    [img] PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (10Mb)

      Abstract

      The deflection of atomic beams on two co-propagating standing waves excited in a bimodal cavity has been investigated. The novelty is that the standing waves are in an entangled, photon-number correlated state and interactions with three-level atoms of V - type and A-type configurations are considered. The splitting of atomic states, quantum interference effects and spatial atomic localization due to phase measurements is investigated on the framework of both the conditional position distributions of atomic wave packets as well as the Wigner functions for atomic translation variables. It is demonstrated that these quantities for V-type atoms passing the cavity are essentially modified when en- tangled states of standing waves are used instead of statistically independent waves. The deflection patterns and the Wigner functions are also modified if atoms are initially prepared in a superposition of low-level states. It is best demonstrated for the A-type configuration, where transition through the Raman resonance is realized, and proposed for testing superposition states in a new nontspectroscopic manner. Deflection of atoms in A-type configuration passing through two crossed standing light waves is proposed for probing and visualization of atomic superposition states. For this goal, we use both the large-dispersive and Raman-resonant regimes of atom-field interaction giving rise to a position-dependent phase shifts of fields and perform double simultaneous spatial measurements on an atom. In this way, it is demonstrated that the deflection spatial patterns of atoms in A-configuration passing through modes of standing waves are essentially modified if the atoms are initially prepared in a coherent superposition of its low levels states as well as when the superposition states are created during the process of deflection. The similar results take place for the joint momentum distribution of atoms. Further, considering both one- photon and two-photon excitation regimes of A-atoms we also illustrate that the two-dimensional patterns of defected atoms qualitatively reflects the efficiency of the Raman processes. Տեխնոլոգիական զարգացումները քվանտային օպտիկայում խթան դարձան ռեզոնատորային խիստ քվանտացված դաշտի հետ ատոմի փոխազդեցության դինամիկայի ուսումնասիրման համար։ Խնդիրների այս դասում քվանտացված են ոչ միայն ատոմի այլ նաև դաշտի վիճակները։ Ատոմների բեկումը քվանտացված կանգուն ալիքի վրա այս ոլորտի հիմնական պրոցեսներից է։ Այդ դեպքում ատոմները ներքին վիճակից կախված բեկվում են հանգեցնելով «հագնված վիճակների» խմբերի տրոհման տրված ֆոտոնային թվերով։ Մասնավորապես ցույց է տրված, որ ատոմական թնջի շեղումը մի մոդանի կանգուն ալիքի դաշտում ֆունկցիա է դաշտի ֆոտոնային ստատիստիկայից։ Ավելին, ատոմի զանգվածի կենտրոնի տրանսլյացիոն փոփոխականները կապված են կանգուն ալիքի և ատոմի ներքին փոփոխականների հետ, ուստի ատոմի դիրքի մասին ինֆորմացիան գրանցվում է դաշտի փուլի և ամպլիտուդայի մեջ։ Այս ատենախոսության մեջ քննարկվում են ատոմների ցրումը դաշտի երկու համուղված և միմյանց հետ քվանտային խճճված վիճակում գտնվող մոդաների հետ։ Մյուս կողմից, օգտվելով փոխազդող դաշտի և ատոմի միջև ինֆորմացիայի փոխանակման փաստից, այս աշխատանքում ցույց է տրվում ցրվող ատոմների ներքին վերարված վիճակների արտապատկերման մեխանիզմ ատոմի տարածական բաշխման միջոցով։ Ջոզեֆսոնյան կցման վրա հիմնված գերհաղորդչային շղթաներով իրագործվող արհեստական ատոմները հանդիսանում են խոստումնալից օբյեկտներ ինչպես ֆունդամենտալ ֆիզիկական հետազոտությունների տեսանկյունից, այնպես էլ քվանտային հաշվարկների համար կիրառվող կառավարվող երկմակարդականի համակարգերի տեսանկյունից։ Ժամանակից կախված արտաքին դաշտի հետ փոխազդող քյուբիթում իհայտ են գալիս քվանտային էֆեկտներ, որոնք հանդիսանում են քվանտային օպտիկայի հիմքը։ Այս ատենախոսության մեջ հետազոտվել է քյուբիթի դինամիկան արտաքին ըստ ժամանակի մոդուլացված դաշտի հետ փոխազդեցության պայմաններում։ Исследовано преломление атомного пучка на параллельных стоячих волн возбужденных в бимодальном резонаторе. Новизна состоит в том, что волны находятся в квантово механическом перепутанном состояние с коррелированным числом фотонов, исследована взаимодействие этих волн с трехуровневыми атомами типа V и Л. Исследованы расщепление атомных состояний, квантовые интерференционные эффекты и пространственная атомная локализация в следствие произведенных измерений фазы мод на основе условных пространственных распределении атомных пакетов и функции Вигнера для пространственных переменных атома. Показана что данные величины для атомов типа V преходящих резонатор значительным образом модифицируются если в место статистически независимых волн используются стоячие волны в перепутанных состояниях. Данные эффекты наиболее хорошим образом продемонстрированы для атомов с конфигурацией энергетических уровней типа Л, где реализуется резонанс Рамана, и предложен не-спектроскопический способ измерения суперпозиционных состояний. Исследовано преломление пучка атомов типа Л проходящего сквозь перпендикулярно пересекающихся стоячих волн для визуализации атомных суперпозиционных состояний. Для этой цели, используются оба дисперсионный и Раман резонансный режима взаимодействия атома с полем и применяются двойные одновременные пространственные измерения на атоме. Таким образом, демонстрируется что пространственные структуры преломленных атомов конфигурации типа Л значительно изменены если атомы изначально находятся в суперпозиционных состояниях нижних основных состояний или когда суперпозиционные состояния созданы при процессе преломления атома. Похожие результаты получены и для совместных импульсных распределений. Дале, рассматривая однофотонные и двухфотонные режимы возбужденный Л атомов, показана что двухмерная структура преломленных атомов качественно отражает эффективность процесса Рамана.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Ատոմի քվանտային ղեկավարումը բազմաբաղադրիչ դաշտերով: Квантовый контроль атома с помощью многокомпонентных полей.
      Uncontrolled Keywords: Աբովյան Գոռ Արթուրի, Абовян Гор Артурович
      Subjects: Physics
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 29 Aug 2017 13:00
      Last Modified: 29 Aug 2017 13:00
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/5515

      Actions (login required)

      View Item