题目：光脉冲在Λ-三能级系统中的存储与传输

量子光学对于量子态的建立和一些基础研究及大量的应用打开了一扇新的窗口。随着量子计算的研究和发展，必然涉及到光和物质相互作用的动力学问题。而一个基本问题就是要探索新的技术以实现对任意量子态的高保真存储和提取。近年来在这方面的理论和实验研究表明对于量子态的存储和提取主要依赖的理论依据之一是光子回波。我们从量子干涉角度来分析光子回波的量子信息存储和提取的动态过程，利用缀饰态理论对三能级体系的光子回波机理进行了详尽的分析，并分析了光脉冲在物质中的传输问题。论文主要分为三部分：第一部分对三能级体系进行了详细的量子力学描述；第二部分对三能级信息存储和提取的物理思想进行了分析；第三部分讨论了在缀饰态表象中三能级光子回波的动态过程，并分析了相干布居捕获条件下光脉冲在系统中的传输问题。
第一部分  三能级体系中的量子力学描述
用缀饰态表象的波函数来表述系统的变化规律——给出了原子系统部分基本物理量的表述形式，如跃迁几率、密度矩阵元、布洛赫矢量等。从这些表述形式中，挖掘出了更深层的物理内涵。最后，介绍了一种常用的数值计算方法。
第二部分  分析三能级系统信息存储、提取的物理思想
以二能级光子回波技术的物理思想为基础，利用布洛赫矢量法解析地分析、讨论了在三能级中实现信息存储、提取的物理过程。通过选择不同的脉冲强度和能级间的不同驰豫速率，将在能级之间产生不同的布居转移情况：①选取适当的脉冲强度，先使得基态|1>和激发态|2>实现最大相干，以期达到信息写入的最大化，再实现激发态|2>和亚稳态|3>之间的粒子数布居二次完全转移；②选取适当的脉冲强度，先使得基态|1>和激发态|2>实现粒子数布居完全转移，再实现激发态|2>和亚稳态|3>之间再次的布居完全转移，以及最大相干。
第三部分  三能级系统信息存储、提取的动态分析以及相干布居捕获条件下短激光脉冲在三能级系统中信息的存储和空间演化
在这部分，利用第二章推导的缀饰态理论，和前面的表示方式详尽地分析了高斯脉冲作用下的三能级信息存储和提取过程，对光与物质相互作用过程给出了清晰的物理描述。利用布洛赫矢量方法讨论了光场与原子系统相互作用中的动态过程。通过光子回波技术对作用过程中信息的写入、读出给出了详细的解释。并且得出：光子回波可以看作是原子系统极化后的结果。随后，在相干布居捕获条件下，对于光脉冲在物质中的传播过程也给出了相应的物理描述。并在绝热跟随条件下得到了衰减波方程组的解析解。讨论了绝热条件的成立，振荡强度之比和脉宽之比的关系。