نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشگاه هرمزگان، بندرعباس

چکیده

در این پژوهش، شکنندگی چلاندگی، در تولید نور کوانتومی چلانده، در اثر تماس با یک منبع حرارتی شبیه‌سازی شده است. به این منظور، از یک کاواک واهلشی تک مد با یک محیط غیرخطی با پذیرفتاری مرتبه دوم غیر صفر استفاده ‌شده است. محیط غیرخطی کاواک، با یک پمپ لیزر با بسامد معین تحریک می‌شود و جفت فوتون‌های یکسان با بسامد نصف لیزر محرک تولید می‌شود. به این فرایند اصطلاحاً تبدیل نزولی پارامتری واگن می‌گویند. در غیاب هر نوع اتلافی، شبیه‌سازی، یک چلاندگی با پارامتر تابع خطی از زمان را به دست می‌دهد که با محاسبات تحلیلی کاملاً سازگار است. در حضور اتلاف دو فوتونی ناشی از تماس سامانه با یک منبع سرد، رقابت بین بهرۀ حاصل از لیزر محرک و اتلاف دو فوتونی، منجر به چلاندگی پایدار برای خلأ اولیه در حالت پایای سامانه می‌گردد. در انتها، نشان داده شده است که یک منبع با دمای غیر صفر، منجر به حذف چلاندگی و رسیدن تابش نهایی کاواک، به یک مخلوط حرارتی از حالت‌های فوک می‌شود‏.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Simulation of thermal fragility of vacuum squeezing in two photon lossy cavity

نویسندگان [English]

  • M Sadeghi
  • S Ahmadi

Department of Physics, University of Hormozgan, Bandar-e-Abbas, Iran

چکیده [English]

In this research, squeezing fragility due to thermal bath, in quantum squeezed state generation, is simulated. For this purpose, single mode dissipative cavity with non-zero second-order susceptibility is used. Cavity nonlinear medium is driving by laser pump with known frequency, and pairs of identical photons are created, with one-half frequency of driving pump. This process known as degenerate parametric down conversion. In the absence of any dissipation, simulation shows linear time dependent squeezing parameter, which is in agreement with theoretical results. In two photon loss of cavity in contact with cold reservoir, competition between gain and two photon loss, results in stable squeezing of initial vacuum, in steady state of system. At the end, has been shown that, non-zero thermal reservoir, omits the squeezing and leads the final cavity field to the thermal mixture of Fock states.

کلیدواژه‌ها [English]

  • simulation
  • squeezed vacuum
  • squeezing fragility
  • two-photon loss
  1. K Vogel، V Akulin، and W Schleich, P Rev. Lett. 71 (1993) 1816.
  2. V Dodonov Opt. B. 4 )2002( R1
  3. V V Dodonov and V I Man'ko, "Theory of nonclassical states of light", CRC Press (2003).
  4. D F Walls Nature 324 (1986) 210
  5. D F Walls Nature 306 (1983) 141
  6. L-A Wu, M Xiao, and H Kimble, Opt. Soc. Am. A 4 (1987) 1465.
  7. R Schnabel, Rep 684 (2017) 1.
  8. L-A Wu, H Kimble, J Hall, and H Wu, Rev. Lett. 57 (1986) 2520
  9. R E Slusher, L W Hollberg, B Yurke, J C Mertz, and J F Valley, Rev. Lett. 55 (1985) 2409
  • M C Teich and B E Saleh, J Phys. Today 43 (1990) 26.
  • H P Yuen and J H Shapiro, Lett. 4 (1979) 334.
  • H Vahlbruch, M Mehmet, K Danzmann, and R Schnabel, Rev. Lett. 117 (2016) 110801.
  • C M Caves Phys. Rev. D 23 (1981) 1693.
  • Y V Sidorov EPL 10 (1989) 415.
  • H Grote, K Danzmann, K Dooley, R Schnabel, J Slutsky, and H Vahlbruch, Rev. Lett. 110 (2013) 181101
  • B A Bambah and M V Satyanarayana, Theor. Phys. Supp 86 (1986) 377.
  • N B An, Rev. B 48 (1993) 11732
  • C Gerry, P Knight and P L Knight "Introductory quantum optics", Cambridge university press (2005).
  • P D Drummond and Z Ficek, "Quantum squeezing" vol 27: Springer Science & Business Media (2013).
  • L Gilles, B M Garraway, and P L Knight, Rev. A 49 1994 2785.
  1. L Mandel, Lett. 4 (1979) 205.