yinzhangqi
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为什么要加腔？
我们做量子光学的有一个嗜好，那就是喜欢在一个物理系统上面加一个谐振腔。自然的问题来了，为什么要加腔，有什么好处？
我们知道，某个原子自发幅射时，有可能向无穷个模式幅射光子。如果原子外面没有加谐振腔，那么原子与这无穷个模式的耦合是完全相同的，我们无法知道原子到底会幅射到哪个模式上去。可是加上腔之后，情况就发生了变化。由于腔的存在，原子外部场的模式密度发生了变化。比如说，腔与原子共振时，原子与腔共振的那个模式的密度会增大许多。这样原子与这个模式耦合的强度就增大了。换句话说，原子自发幅射时落到这个模式上几率就增大了。在目前的实验条件下，原子与腔的耦合强度有可能达到原子自发幅射率的一百倍。于是我们可以很清楚的观察到原子幅射光子到腔模上，然后又与腔模作用吸收光子，这个过程被称为拉比振荡。同时还会有另外一种情况出现：如果腔模频率与原子跃迁频率相差很大，有可能会降低原子的自发幅射率，增加原子激发态能级的寿命。Kimble组在1986年最早在实验观察到了这个现象，当时他们把原子的寿命增大了20倍。要实现这个，需要制备微米级的微腔。腔量子电动力学由此也就蓬勃发展起来了。而如今为了实现量子计算与量子通讯，制备好的微腔，实现原子与腔场的强耦合是一个很关键的技术。不仅如此，我们还需要把腔联结起来，形成网络让量子比特在这网络中流动。
加上了腔，我们就可以控制原子与光场的量子态，可以大大减小退相干，可以通过实验检验量子力学的基本理论，并有可能制成量子计算机。自从激光器发明以后，对谐振腔与原子相互作用的研究一直没有停止过。原子与光子通过腔联系到了一起。目前做量子信息的人很关心的一个问题就是如何在原子与光子之间进行量子态的转化，既要效率高，又要保持量子态不失真。于是我们又要考虑光子如何进入腔，或者原子幅射光子，光子又从腔中跑出来等等这些问题。关于谐振腔，里面的问题真是深不见底。
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| 发表时间：2005-12-09, 05:26:27 |
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星空浩淼
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Re: 为什么要加腔？
good！这样的文章本人爱看:-)
我在故我寻，我寻故我痴；我痴故我呆，我呆故我笨；我笨故我傻，我傻故我贫；我贫故我苦，我苦故我悲；我悲故我思，我思故我在，我在故我寻
| 发表时间：2005-12-09, 05:37:03 |
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yinzhangqi
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Re: 为什么要加腔？
以我的水平和兴趣，我只能够写这些偏向具体物理模型的文章，算是自己看论文的心得吧。
最近看了点论文，做研究中也学了点新的有趣的东西，准备明天来写写，叫 quantum jump 技术。
大致讲讲实验上如何实时检测单个原子的能级跃迁，以及如何在理论上考虑有限的几个原子加上腔场系统
是如何耗散的。
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| 发表时间：2005-12-09, 05:43:31 |
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元江
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Re: 为什么要加腔？
yin网友能再说得详细一点吗？
那个谐振腔是个什么东西，怎样工作的？
道可道非常道
名可名非常名
| 发表时间：2005-12-11, 14:40:21 |
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yinzhangqi
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Re: 为什么要加腔？
谐振腔就是两面相对的镜子，光场在两面镜子之间来回反射形成驻波。
激光器最基本的组成部分就是谐振腔。
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| 发表时间：2005-12-11, 21:19:49 |
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西门吹牛
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Re: 为什么要加腔？
也有整个封闭的腔体，只在某个地方留缝。一般电动力学里要讲到波导和腔体
一舞剑气动四方,天下英雄莫能挡
形踪飘忽疑无影,冷面郎君傲雪霜
| 发表时间：2005-12-11, 23:08:37 |
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本科吹牛
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Re: 为什么要加腔？
做灯光音箱时,卖过不少激光器,当时最得意的是丈着看过点物理书在同行或顾客面前吹牛,记得好象是分自激辐射和受激辐射,前者是原子接受一个光子再辐射一个光子,后者是接受一个光子在辐射一个光子之前再接受一个光子,后者就是激光了,谐振腔的作用是使出来的激光集中在一个方向上.
原理吗大牛们才懂了
心地要善，脸皮要厚
| 发表时间：2005-12-12, 07:24:56 |
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元江
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Re: 为什么要加腔？
谢了，没有自己动过手，总是心虚：-)
道可道非常道
名可名非常名
| 发表时间：2005-12-12, 18:28:59 |
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