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1.1.2 不对称双量子点模型

2004年，Villas-Bôas等人提出了一种操纵性很强的不对称双量子点[6]，这个系统是由两个量子点组合而成，有着不同的通过隧穿耦合的带隙结构，并且它可以通过自组织量子点生长技术构建出来。通过外加电磁场，一个量子点上的电子可以从价带激发到导带上。此外这个电子还可以通过施加偏压隧穿转移到另一个量子点上。这使得导带能级变得更加靠近，从而使得耦合增强。此外，当能级偏离共振时，价带能级就会发生有效退耦合。

图1-3能级结构图

图1-3（a）-（c）是该模型的一个简图。在图（a）中，不加偏压，能级远离共振，而这使得两个量子点之间的隧穿较弱。相对应的，图（b）表示有偏压的情况，其导带能级靠近共振，因此使得隧穿显著增强。与此同时，价带能级远离共振，这会导致能级的有效退耦合。此外，空穴隧穿是可以忽略的。电磁场通过偶极相互作用将基态|0>（体系没有被激发）与激子态|1>（一对电子和空穴被束缚在第一个量子点中）耦合起来。而另一方面，电子隧穿将激子态|1>与间接激子态|2>耦合（空穴在第一个量子点内，电子在另一个量子点内）。

他们研究了体系的两个量子点，其隧穿耦合是可以有效控制的，并且可以用来对系统拉比振荡进行有效的光学探测。在振幅不变的情况下，该模型可以精确求解。结果表明，能够通过调节体系的参数，例如脉冲强度、激光频率、以及偏压，来操控隧穿。隧穿既可以被增强也可以被抑制。而这给第二个量子点上的布居数控制提供了一种光电方法。在实验上，人们可以通过使用合适的可调节探测激光束来监测第二个量子点上的布居数。而这又反映了原始光脉冲产生的拉比振荡，提供了耦合量子点系统不同相干态探索的可能性。

1.1.3 压缩光场的性质、产生及其广泛应用

压缩态作为一种非经典态在量子精密测量[7-9]，量子态输运[10-13]，量子信息处理[14-15]以及光通信等方面具有十分重要的应用。这是由于其十分优秀的性质，其中一个正交相分量上的量子涨落可以减小并低于真空噪声。光学压缩态的制备和探测吸引了许多兴趣。目前产生压缩态的方法有四波混频、光参量放大、以及众所周知的，JC模型也可以获得压缩态[16]。最近，利用半导体微腔生成压缩态的方法也被提出来[17]。此外，通过多原子体系生成压缩态也得到了充分的研究[18]。

为了探究压缩态的本质，让我们考虑其具有的一些性质。考虑两个厄密算符A和B，二者满足对易关系：根据海森堡不确定性关系，两个变量A和B相对于期待值不确定度的乘积可以由下述不等式给出：如果其中一个可观察量（例如A）的不确定度满足下面的关系，则称系统此时处于压缩态除了满足上述条件以外，如果不确定度满足最小不确定度关系，也即我们称这种态为一种理想压缩态。如果处于压缩态，则一个变量的量子涨落可以减小到小于其处于对称最小不确定态的值，与此同时，其共轭变量的量子涨落就会被增大。

1970年，D.Stoler首次提出并研究了压缩态。此后，1985年，C.K.Hong等人提出了高阶压缩。1987年M.Hillery提出了振幅平方压缩。之后有学者又提出最小不确定态。科学家不仅仅对单模压缩在理论方面有详细研究。近年来，在实验上对如何产生压缩态的方法研究也有很大进展。人们最先是提出利用四波混频的方法产生光场压缩，并且在实验上获得了压缩量为7%的光场。此外，当初始光场处于相干态时，二能级原子、三能级原子以及其它多能级系统也可以在某些时刻产生压缩光场。另外，光场的高阶压缩则可以通过K次谐波来产生。夏云杰和郭光灿等人还严格从理论上证明了高阶压缩是一种与二阶压缩独立的非经典光学效应。 (责任编辑：qin)