Оптические процессы в структурированных системах из взаимодействующих наночастиц и оптические ближнепольные резонансы

• Автор: Харитонов, Юрий Яковлевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Глава 1. Оптические ближнепольные резонансы в метаструктурном слое наночастиц
1.1. Введение
1.2. Оптические ближнепольные резонансы в системе двух активированных наношаров
1.3. Погашение внешней волны на границе полубесконечной оптической среды с учетом метаструктурного слоя наночастиц
1.4. Отражение и пропускание света метаструктурным слоем наночастиц на поверхности полубесконечной среды
1.5. Учет поглощения в слое
1.6. Отражательная и пропускательная способности метаструктурного слоя на поверхности полубесконечной оптической среды
1.7. Метаструктурный слой из металлических сферических наночастиц
1.8. Обсуждение результатов
Глава 2. Оптические процессы в квантовом компьютере на основе активированных диэлектрических наночастиц, селективно взаимодействующих с короткими оптическими импульсами
2.1. Введение
2.2. Измерение квантовой информации с помощью блоховских состояний
2.3. Основные уравнения квантового компьютинга
2.4. Эффект резонансной когерентной передачи квантовой информации между частицами при селективном возбуждении одной из них оптическим импульсом

2.5. Однокубитовые и двухкубитовые логические операторы в квантовых вычислениях
2.6. Квантовые состояния изолированных и взаимодействующих кубитов
2.7. Квантовые вычисления и считывание квантовой информации в двух-кубитовом квантовом компьютере на основе активированных наночастиц
2.8. О физической реализуемости квантового компьютера на основе активированных частиц, селективно взаимодействующих с короткими оптическими импульсами
Глава 3. Эффект фотон-эха в системе ансамблевых кубитов, селективно облучаемых короткими лазерными импульсами
3.1. Введение
3.2. Основные уравнения квантового компьютинга в системе наночастиц
3.3. Когерентная передача квантовой информации между двумя наночастицами после выключения оптических импульсов
3.4. Фотон-эхо в системе двух кубитов при возбуждении одного из кубитов двумя оптическими импульсами
3.5. Фотон-эхо в системе двух кубитов при селективном облучении одного из кубитов тремя оптическими импульсами
3.6. Обсуждение результатов
Глава 4. Индуцированное резонансное взаимодействие пространственно разнесенных наночастиц и атомов
4.1. Введение
4.2. Индуцированное взаимодействие двухуровневых атомов при селективном возбуждении одного из них полем непрерывного оптического излучения

4.3. Дистанционное наведение локальных дипольных моментов под действием оптического излучения
4.4. Дистанционное наведение фазы в месте расположения атома-
& ^ наблюдателя
4.5. Взаимодействие в поле излучения между сферическими наночастицами, активированными двухуровневыми атомами
ф 4.6. Численные расчеты
4.7. Обсуждение результатов
Заключение
Библиография
Приложения
Приложение!
Приложение II
Табл. 2.1, Соответствие между переменными и, V, м/, определяющими блоховские состояния, и коэффициентами а и Ь квантовой суперпозиции.
и V W а ъ
1 0 0 1/V2 1/л/2
-1 0 0 1Д/2 — l/ л/2
0 1 0 1/л/2 -г/л/2
0 -1 0 -//л/2 1/л/2
0 0 -1 1
0 0 1 0
спина s = (s,,S2,s3) в энергетическом пространстве вычерчивает кривые на единичной сфере при различных значениях коэффициентов суперпозиции а и Ь, которые изменяются под действием поля излучения. Для отдельных атомов, взаимодействующих с полем излучения на частоте со, удобно перейти ОТ переменных , s2, s3 к переменным и, V, w с помощью следующих преобразований.
sx=u cos {cot)-v sin(co t),
s2 =Msin(atf)+ocos( s3 = w.
Здесь u2+v2+w2= 1 и переменные и, v, w удовлетворяют оптическим уравнениям Блоха [31].
Таким образом, поведение отдельного атома-кубита в процессе вычислений можно представить с помощью наблюдаемых величин и, v, w, характеризующих локальные дипольные моменты атома и его инверсию и, следовательно, квантовую информацию, содержащуюся в атоме.
Все известные преобразования, например, преобразования Адамара [42]
содержащие переменные а и b квантовой суперпозиции состояний, могут быть заменены соответствующими унитарными преобразованиями, из-