金属纳米颗粒在光机械系统中的量子光学效应研究

项目名称： 金属纳米颗粒在光机械系统中的量子光学效应研究

项目编号： No.11404039

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 何勇

作者单位： 常州大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 光机械系统是当前热门的研究领域之一。它在机械振子的光冷却、光与物质相互作用、量子信息以及高精度质量测量方面有着重要应用。本项目拟研究量子点与金属纳米颗粒耦合体系和纳米机械振子通过量子点形变势耦合而成的新型光机械系统。由于金属纳米颗粒的等离激元场的参与，该系统的量子光学效应研究变得更加有趣。该系统在高精度质量测量方面的理论研究已被综述期刊Physics Reports报道。然而，本项目拟研究该系统在光冷却、光学双稳性以及量子纠缠方面的应用。具体内容为：在系统的哈密顿量基础上通过玻恩-马尔科夫近似处理热库获得系统主方程；（1）采用微扰理论获得纳米机械振子的约化密度算符方程研究光冷却,（2）采用半经典理论忽略量子相干性获得激子数方程研究系统光学双稳性,（3）通过适当的正则变换后对声子自由度求迹获得激子约化密度算符方程研究激子间的量子纠缠。研究结果将体现等离激元场在该系统量子光学效应中的重要作用。

中文关键词： 光机械系统；量子光学；量子点；光学腔；金属纳米颗粒

英文摘要： Optomechanics is one of the hot topic at present. It has important applications in the laser cooling of the mechanical resonator, the interaction of light and matter, quantum information and the high precision mass measurement. We’ re going to study a opt

英文关键词： optomechanical system；quantum optics；quantum dot；optical cavity；metal nanoparticle