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利用塞曼减速法实现锶同位素的磁光阱俘获 被引量:17
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作者 田晓 常宏 +1 位作者 王心亮 张首刚 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期898-902,共5页
利用塞曼减速法在磁光阱(MOT)中实现锶原子一级冷却,使用塞曼减速器对进入阱区前的热原子束进行减速,实验时该减速器线圈通入10.2 A电流,阱区反亥姆霍兹线圈通入10 A电流时,中心区域线性磁场梯度为4 mT/cm,用于冷却和俘获的激光波长为46... 利用塞曼减速法在磁光阱(MOT)中实现锶原子一级冷却,使用塞曼减速器对进入阱区前的热原子束进行减速,实验时该减速器线圈通入10.2 A电流,阱区反亥姆霍兹线圈通入10 A电流时,中心区域线性磁场梯度为4 mT/cm,用于冷却和俘获的激光波长为461 nm,其对应于锶原子(5s^2)~1S_0→(5s5p)~1P_1的能级跃迁。通过实验获得了锶4种同位素的冷原子团、探测到相应的冷原子荧光光谱,并且测定其中^(88)Sr,^(87)Sr和^(86)Sr的冷原子数目分别为1.759×10~6,1.759×10~5和2.638×10~5。 展开更多
关键词 量子光学 冷原子 塞曼减速 锶原子
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用短程飞行时间吸收谱对铯磁光阱中冷原子温度的测量 被引量:11
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作者 耿涛 闫树斌 +3 位作者 王彦华 杨海菁 张天才 王军民 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期5104-5108,共5页
介绍采用短程飞行时间吸收谱测量铯原子磁光阱(MOT)中冷原子温度的基本原理及实验实现.与通常的飞行时间方法不同,采用短程飞行时间吸收谱来测量MOT中冷原子云的温度.在MOT区域正下方若干毫米处入射一束圆柱状共振探测光束(实验中对于h=... 介绍采用短程飞行时间吸收谱测量铯原子磁光阱(MOT)中冷原子温度的基本原理及实验实现.与通常的飞行时间方法不同,采用短程飞行时间吸收谱来测量MOT中冷原子云的温度.在MOT区域正下方若干毫米处入射一束圆柱状共振探测光束(实验中对于h=3mm,5mm,8mm的情况均作了研究),释放冷原子云,在其膨胀和自由下落过程中穿过探测光束,即可由光电探测器测得飞行时间吸收谱,由此推得MOT中冷原子的温度. 展开更多
关键词 磁光阱 冷原子 飞行时间 短程飞行时间 铯原子 飞行时间 冷原子云 吸收谱 磁光阱 铯原子 温度 测量 短程 光电探测器
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Rb原子磁光阱中囚禁原子数目与实验参数的依赖关系 被引量:12
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作者 江开军 李可 +1 位作者 王谨 詹明生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期125-129,共5页
研究表明,Rb原子磁光阱中所囚禁的原子数目对囚禁光的光强和失谐量,回泵光的强度以及磁场梯度有很大的依赖关系.用二能级系统模型对囚禁原子数目随囚禁光的光强和失谐量的变化关系进行了预估,理论预测的结果与实验结果定性符合.实验结... 研究表明,Rb原子磁光阱中所囚禁的原子数目对囚禁光的光强和失谐量,回泵光的强度以及磁场梯度有很大的依赖关系.用二能级系统模型对囚禁原子数目随囚禁光的光强和失谐量的变化关系进行了预估,理论预测的结果与实验结果定性符合.实验结果也展示了囚禁原子数目随回泵光的强度和磁场梯度的变化关系,要定量解释这些实验结果则需要更复杂的理论模型.通过囚禁原子数目对实验参数依赖关系的研究,得到特定的实验参数,来获得最大数目的冷原子. 展开更多
关键词 磁光阱 冷原子
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一种测量磁光阱中冷原子密度和温度的新方法 被引量:6
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作者 付军贤 李义民 +2 位作者 陈徐宗 杨东海 王义遒 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期414-416,共3页
报道了对磁光阱中冷铯原子吸收谱的实验观察 ,由于冷原子的多普勒增宽远小于激发态超精细分裂 ,实验观察到三个孤立的吸收峰 (Cs ,6S1/2 ,F =4→ 6P3/2 ,F =3 ,4,5 ) ,其吸收系数比为 3∶7∶12 ,这与相应跃迁振子强度一致。利用吸收信... 报道了对磁光阱中冷铯原子吸收谱的实验观察 ,由于冷原子的多普勒增宽远小于激发态超精细分裂 ,实验观察到三个孤立的吸收峰 (Cs ,6S1/2 ,F =4→ 6P3/2 ,F =3 ,4,5 ) ,其吸收系数比为 3∶7∶12 ,这与相应跃迁振子强度一致。利用吸收信号测量了冷原子云的密度 ,结果与荧光探测法在 10 %的精度内符合 ;用吸收信号测量了冷原子的温度 ,测量结果与用荧光飞行时间法和释放捕捉法的结果吻合。 展开更多
关键词 磁光阱 吸收谱 冷原子 密度 温度 飞行时间谱 吸收信号 量子光学
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冷原子EIT介质的原子数目和温度的测量 被引量:7
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作者 韩燕旭 王波 +2 位作者 马杰 校金涛 王海 《量子光学学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期30-34,共5页
简要介绍了我们实验组冷却、俘获87Rb原子的磁光阱装置及冷却俘获过程。采用收集荧光法测得了俘获的冷原子数目,并根据冷原子团尺寸推算出了冷原子团密度。通过在冷原子团下方4 mm,7 mm,10 mm三处设置圆柱形探测光束,在原子自由下落过... 简要介绍了我们实验组冷却、俘获87Rb原子的磁光阱装置及冷却俘获过程。采用收集荧光法测得了俘获的冷原子数目,并根据冷原子团尺寸推算出了冷原子团密度。通过在冷原子团下方4 mm,7 mm,10 mm三处设置圆柱形探测光束,在原子自由下落过程中获得了短程飞行时间(TOF)吸收信号,通过数值拟合得到了冷原子的温度。结果表明:俘获的冷原子数目大约为109个,密度大约为1011个/cm3,冷却温度约为200μK,该冷原子团能作为很好的EIT介质。 展开更多
关键词 冷原子 磁光阱(MOT) 短程飞行时间法 EIT
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连续冷原子束干涉陀螺仪研究进展 被引量:7
6
作者 王安琪 孟至欣 +2 位作者 李营营 薛洪波 冯焱颖 《导航定位与授时》 2017年第1期77-84,共8页
原子干涉陀螺仪是一种实现高精度角速率测量的新型惯性器件,被认为是下一代导航技术中的核心器件。报道了在连续冷原子束干涉陀螺仪研究上的最新进展。提出了基于连续冷原子束的干涉陀螺仪方案,该方案在保证系统灵敏度和紧凑型的前提下... 原子干涉陀螺仪是一种实现高精度角速率测量的新型惯性器件,被认为是下一代导航技术中的核心器件。报道了在连续冷原子束干涉陀螺仪研究上的最新进展。提出了基于连续冷原子束的干涉陀螺仪方案,该方案在保证系统灵敏度和紧凑型的前提下有助于解决冷原子干涉陀螺仪低带宽和数据率的问题。利用激光冷却的^(87) Rb冷原子束作为原子光源,利用多普勒敏感的双光子受激拉曼跃迁进行原子波包的相干操控,演示了π/2-π-π/2拉曼脉冲序列的空间型原子干涉。数据估算原子干涉陀螺的短期灵敏度为7.8×10^(-5)(rad/s)/Hz^(1/2)(1s积分时间),其中干涉条纹的信噪比为15.1,系统带宽为190Hz,系统理论带宽可以达到790Hz。 展开更多
关键词 冷原子 原子干涉 受激拉曼跃迁 陀螺仪
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冷原子在静电势阱中的量子力学效应 被引量:6
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作者 罗有华 黄整 王育竹 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期1706-1710,共5页
用四个点电荷构造一个简单、新颖的静电势阱 ,并基于含时薛定谔方程和有限差分时间域方法 ,研究冷原子在该势阱中的量子力学效应 .以中性铷原子为例 ,给出了原子和静电场系统的含时波函数 ,基态本征能量和本征波函数 .结果表明 ,在这样... 用四个点电荷构造一个简单、新颖的静电势阱 ,并基于含时薛定谔方程和有限差分时间域方法 ,研究冷原子在该势阱中的量子力学效应 .以中性铷原子为例 ,给出了原子和静电场系统的含时波函数 ,基态本征能量和本征波函数 .结果表明 ,在这样的静电势阱中 ,囚禁中性冷原子是完全可能的 . 展开更多
关键词 冷原子 静电势阱 量子力学效应 薛定谔方程 势能函数
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晶格原子光学及其应用 被引量:4
8
作者 恽旻 印建平 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期10-21,共12页
首先介绍了近年来发展起来的晶格原子光学,包括冷原子光学晶格、磁晶格和磁光晶格,并报道了国内一些小组研究磁晶格和磁光晶格的一些新结果。其次,简单综述了光学晶格中原子动力学、玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和量子态的相干传输与控制等... 首先介绍了近年来发展起来的晶格原子光学,包括冷原子光学晶格、磁晶格和磁光晶格,并报道了国内一些小组研究磁晶格和磁光晶格的一些新结果。其次,简单综述了光学晶格中原子动力学、玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)和量子态的相干传输与控制等晶格原子光学研究的最新进展。最后,介绍了冷原子光学晶格、磁晶格和磁光晶格在光子晶体制备等方面的潜在应用。 展开更多
关键词 量子光学 原子光学 光学晶格 冷原子 磁晶格 磁光晶格 玻色-爱因斯坦凝聚
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用于可移动量子重力仪的光纤拉曼激光源研究
9
作者 高浚超 陈俊杰 +5 位作者 叶留贤 程冰 吴彬 王河林 王肖隆 林强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期148-159,共12页
基于两个窄线宽光纤激光器和自制的锁相控制系统,研制了一个低相位噪声窄线宽拉曼光纤激光源,建立了拉曼光纤激光系统的相位噪声模型,研究了拍频光功率、不同频率参考源对拉曼激光相位噪声的影响。实验结果表明,该拉曼光纤激光源在10 Hz... 基于两个窄线宽光纤激光器和自制的锁相控制系统,研制了一个低相位噪声窄线宽拉曼光纤激光源,建立了拉曼光纤激光系统的相位噪声模型,研究了拍频光功率、不同频率参考源对拉曼激光相位噪声的影响。实验结果表明,该拉曼光纤激光源在10 Hz~1 MHz范围内相位噪声功率谱密度可达到^(-11)8 dBc/√Hz,相应的相位噪声为22.7 mrad,将其应用到重力仪中获得的重力测量灵敏度为10.93μGal/√Hz。对拉曼激光源进行连续3 h的相位噪声稳定性测试和连续25 min的频率稳定性测试,得到的相位噪声标准差为0.734 mrad,相应的重力灵敏度标准差仅为0.349μGal/√Hz。当积分时间为1 s时,相位锁定时频率稳定度为2.675×10^(-11),验证了该激光源具有低相位噪声和高稳定性。利用相位噪声模型得到的理论结果与实验结果一致,证实了理论模型的正确性。 展开更多
关键词 冷原子 拉曼激光 光纤 锁相 干涉仪 相位噪声 窄线宽
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对抛式冷原子陀螺仪中原子运动轨迹的控制 被引量:6
10
作者 熊宗元 姚战伟 +3 位作者 王玲 李润兵 王谨 詹明生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期224-228,共5页
冷原子具有很小的速度,很窄的速度分布以及良好的相干特性,利用冷原子物质波干涉特性可实现原子干涉仪,具有萨格奈克效应的原子干涉仪即原子陀螺仪,可精密测量转动速率.冷原子轨迹的精确控制对提高冷原子陀螺仪的测量精度有着重要的意义... 冷原子具有很小的速度,很窄的速度分布以及良好的相干特性,利用冷原子物质波干涉特性可实现原子干涉仪,具有萨格奈克效应的原子干涉仪即原子陀螺仪,可精密测量转动速率.冷原子轨迹的精确控制对提高冷原子陀螺仪的测量精度有着重要的意义,文章报道了利用直接数字频率综合器,实现对双向对抛冷原子运动轨迹的精确控制. 展开更多
关键词 冷原子 原子陀螺仪 直接数字频率综合器
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囚禁冷却离子光频标 被引量:5
11
作者 高克林 《物理》 CAS 北大核心 2010年第9期604-611,共8页
激光技术和冷原子物理的发展促进了冷原子光频标的研究.文章主要介绍了激光技术与光频标的关系,并重点介绍囚禁离子光频标的工作原理和相关的研究进展.
关键词 激光技术 冷却原子 光频标
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磁光阱中冷原子的实验特性 被引量:5
12
作者 付军贤 王义遒 《物理》 CAS 2000年第3期156-161,共6页
冷原子的获得对于原子物理的研究具有重要的意义,文章综述了激光冷却与囚禁原子技术发展以来对磁光阱中中性冷原子特性的研究进展,包括冷原子对光子的吸收与散射,冷原子之间的吸引与排斥导致的超冷碰撞与长程分子状态,冷原子的非线... 冷原子的获得对于原子物理的研究具有重要的意义,文章综述了激光冷却与囚禁原子技术发展以来对磁光阱中中性冷原子特性的研究进展,包括冷原子对光子的吸收与散射,冷原子之间的吸引与排斥导致的超冷碰撞与长程分子状态,冷原子的非线性特性等. 展开更多
关键词 激光冷却 囚禁原子 超冷原子 原子物理
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锶玻色子的“魔术”波长光晶格装载实验研究 被引量:4
13
作者 田晓 王叶兵 +7 位作者 卢本全 刘辉 徐琴芳 任洁 尹默娟 孔德欢 常宏 张首刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期40-47,共8页
光晶格中性原子光钟的不确定度已达到10-18量级.本文介绍了碱土金属锶原子玻色子88Sr在"魔术"波长处的一维光晶格装载,实现冷锶原子的囚禁并使锶原子的钟跃迁能级(5s2)1S0—(5s5p)3P0在此波长处的交流斯塔克光频移一致.实验... 光晶格中性原子光钟的不确定度已达到10-18量级.本文介绍了碱土金属锶原子玻色子88Sr在"魔术"波长处的一维光晶格装载,实现冷锶原子的囚禁并使锶原子的钟跃迁能级(5s2)1S0—(5s5p)3P0在此波长处的交流斯塔克光频移一致.实验中半导体激光器产生"魔术"光波长(813 nm),通过实验搭建光学驻波场并获得晶格激光聚焦光束,束腰半径为38μm.经过一级冷却和二级冷却后温度约为2μK的冷锶原子被此"魔术"波长光晶格囚禁.通过实验测量得到锶原子玻色子88Sr光晶格寿命为270 ms,数目约为1.2×105,温度在3.5μK左右,此外研究了晶格光功率对晶格囚禁原子数目及温度的影响作用.原子的光晶格装载为后续的钟跃迁提供了长的探测时间,为进一步的光钟闭环提供了实验基础. 展开更多
关键词 光钟 冷原子 魔术波长 光晶格
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100 kHz窄线宽半导体种子源调谐及锁频特性研究
14
作者 高俊 池皓 +1 位作者 齐志强 熊波涛 《光学与光电技术》 2023年第5期61-66,共6页
光栅外腔半导体激光器在冷原子精密操控等领域具有重要的应用价值。根据^(87)Rb冷原子干涉仪干涉过程的应用需求,利用光学锁相环技术,重点开展了自制体布拉格光栅100 kHz外腔种子源的调谐和拍频锁频特性实验研究。进行了电流和温度调谐... 光栅外腔半导体激光器在冷原子精密操控等领域具有重要的应用价值。根据^(87)Rb冷原子干涉仪干涉过程的应用需求,利用光学锁相环技术,重点开展了自制体布拉格光栅100 kHz外腔种子源的调谐和拍频锁频特性实验研究。进行了电流和温度调谐实验,种子源输出激光频率的电流调谐系数和温度调谐系数分别为400 MHz/mA和16 GHz/℃;实现了自制种子源激光频率的拍频锁定,锁定后种子源的激光频率变化小于500 kHz(峰峰值,10 s),12 h功率稳定性优于0.1%(rms),可满足87Rb冷原子干涉仪各物理过程,特别是干涉过程的应用需求。 展开更多
关键词 窄线宽激光器 冷原子 外腔激光器 体布拉格光栅 拍频
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费米气体通过量子点接触的输运行为简介
15
作者 单春园 代晓宇 刘波扬 《物理与工程》 2023年第5期67-74,共8页
输运测量是研究物质状态基本性质的重要工具。其中通过量子点接触(Quantum Point Contact)的输运是介观物理学中一个非常有趣的现象。在无相互作用或弱相互作用费米系统中,电导随门电压的变化呈现出量子化的阶梯状,这一现象揭示了物质... 输运测量是研究物质状态基本性质的重要工具。其中通过量子点接触(Quantum Point Contact)的输运是介观物理学中一个非常有趣的现象。在无相互作用或弱相互作用费米系统中,电导随门电压的变化呈现出量子化的阶梯状,这一现象揭示了物质的量子特性。近年来,冷原子体系中输运的研究已成为该领域的前沿研究之一冷原子体系具有高度可操控性的特点,也存在许多新奇物态,因此可以在冷原子的输运实验中观测到许多材料物理中无法观测到的新的实验现象。本文将以综述的形式介绍冷原子费米气体通过量子点接触的输运行为的一些前沿实验进展,此外,我们也将介绍处理该体系常用的非平衡场论方法。 展开更多
关键词 冷原子 输运行为 量子点接触 非平衡场论
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小型水平式高精度原子重力梯度仪的设计与实现
16
作者 吕伟 张小伟 +4 位作者 徐炜豪 朱磊 仲嘉琪 王谨 詹明生 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第11期256-265,共10页
重力梯度仪在资源勘探、地球物理研究、自主导航等领域有重要的应用价值。原子干涉重力梯度仪是一种新型的高精度测量仪器,小型实用化是其实现广泛应用需要解决的核心问题。本文设计实现了1套可测量水平分量的小型高精度原子重力梯度仪... 重力梯度仪在资源勘探、地球物理研究、自主导航等领域有重要的应用价值。原子干涉重力梯度仪是一种新型的高精度测量仪器,小型实用化是其实现广泛应用需要解决的核心问题。本文设计实现了1套可测量水平分量的小型高精度原子重力梯度仪。该仪器采用全石英材料真空腔体与附件框架相结合的技术方案,使得探头部分的体积降低到105 L,采用模块化双面光路结构,使得光学单元的体积降低为36 L,因而具有十分优良的可搬运性能。在实验室条件下,该原子重力梯度仪的测量灵敏度为320 E/√Hz,测量分辨率为3.3 E@4800 s(1 E=1×10^(-9)s^(-2))。 展开更多
关键词 冷原子 重力梯度仪 原子干涉仪 受激拉曼跃迁
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三维光学晶格中铯原子的装载与冷却 被引量:3
17
作者 邱英 何军 +3 位作者 王彦华 王婧 张天才 王军民 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期6227-6232,共6页
建立了四光束的三维光学晶格势场,在铯原子磁光阱和光学粘团的基础上实现了红失谐三维光学晶格中冷原子的装载.借助于短程飞行时间吸收谱测量冷原子温度,通过改变光学晶格的总光强和频率失谐等条件,对光学晶格中铯原子的亚多普勒冷却以... 建立了四光束的三维光学晶格势场,在铯原子磁光阱和光学粘团的基础上实现了红失谐三维光学晶格中冷原子的装载.借助于短程飞行时间吸收谱测量冷原子温度,通过改变光学晶格的总光强和频率失谐等条件,对光学晶格中铯原子的亚多普勒冷却以及光学晶格中冷原子的寿命进行了研究. 展开更多
关键词 光学晶格 磁光阱 光学粘团 冷原子
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冷原子重力仪研究进展综述
18
作者 白金海 马慧娟 +1 位作者 胡栋 王宇 《宇航计测技术》 CSCD 2023年第5期1-10,共10页
冷原子重力仪利用激光冷却、原子干涉操控、原子探测等技术实现绝对重力加速度测量,是30年来得以快速发展的一种新型量子传感器,目前其测量灵敏度已经超过传统激光干涉绝对重力仪,测量不确定度也达到同等水平,在计量溯源、基础科学研究... 冷原子重力仪利用激光冷却、原子干涉操控、原子探测等技术实现绝对重力加速度测量,是30年来得以快速发展的一种新型量子传感器,目前其测量灵敏度已经超过传统激光干涉绝对重力仪,测量不确定度也达到同等水平,在计量溯源、基础科学研究、地球物理、资源勘探、自主导航等方面具有重要的应用价值。对冷原子重力仪的原理和优势进行了分析,介绍了冷原子重力仪的系统组成和发展趋势,对冷原子重力仪的国内外研究水平、发展动态和趋势,特别是在动态应用场景下的要点进行了分析和梳理。 展开更多
关键词 冷原子 重力加速度 绝对重力仪 量子干涉 动态测量
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量子存储性能及应用分析
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作者 王云飞 周颖 +2 位作者 王英 颜辉 朱诗亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期148-160,共13页
在量子网络体系中,光是信息的最好载体.通过探讨光与物质的相互作用,可以进一步发展量子存储技术.这种技术能同步接收和按需获取光量子信息,是建立大规模量子计算和远距离量子通信的基础.但是,量子存储的性能直接影响了其实际应用价值... 在量子网络体系中,光是信息的最好载体.通过探讨光与物质的相互作用,可以进一步发展量子存储技术.这种技术能同步接收和按需获取光量子信息,是建立大规模量子计算和远距离量子通信的基础.但是,量子存储的性能直接影响了其实际应用价值和量子信息技术的进步.在过去的二十多年里,多种物理体系和量子信息协议中的量子存储已经得到了深入的研究,其存储性能也得到了显著的提升,而且其相关的应用也有了广泛的展示.本文系统梳理了最近十年来关于量子存储的所有性能指标的研究进展,并根据冷原子体系和固态掺杂离子晶体系的特性,详细探讨了存储效率、存储寿命、存储保真度和模式容量等方面的发展情况.同时,对近期量子存储在量子纠缠、存储辅助增强的多光子过程以及不同粒子量子干涉等方面的典型应用进行了介绍.最后,对量子存储的未来发展进行了展望和总结. 展开更多
关键词 量子存储 量子中继 冷原子 固态掺杂离子晶体
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用于腔量子电动力学研究的铯原子双磁光阱 被引量:2
20
作者 闫树斌 耿涛 +1 位作者 张天才 王军民 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期190-194,共5页
建立了铯原子双磁光阱(MOT)系统用来制备腔量子电动力学(Cavity-QED)实验所需的处于超高真空(UHV)环境中的冷原子。采用一束聚焦的连续激光束将气室磁光阱从背景铯蒸气中冷却并将俘获到的冷原子有效地输运到超高真空磁光阱,实现了铯原... 建立了铯原子双磁光阱(MOT)系统用来制备腔量子电动力学(Cavity-QED)实验所需的处于超高真空(UHV)环境中的冷原子。采用一束聚焦的连续激光束将气室磁光阱从背景铯蒸气中冷却并将俘获到的冷原子有效地输运到超高真空磁光阱,实现了铯原子双磁光阱。实验中研究了输运光束的失谐量对于超高真空磁光阱中的稳态冷原子数的影响,同时对气室磁光阱和超高真空磁光阱的装载过程作了分析。气室磁光阱和超高真空磁光阱的典型气压分别约为1×10-6Pa和8×10-8Pa,典型的稳态冷原子数分别约为5×107和5×106,冷原子等效温度约72±4μK。 展开更多
关键词 量子光学 双磁光阱 冷原子 铯原子 腔量子电动力学
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