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自旋-轨道耦合玻色爱因斯坦凝聚中多能级绝热消除理论
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作者 袁家望 陈立 张云波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期297-306,共10页
在量子光学中,绝热消除可以简化多能级量子系统,它通过消除快速振荡自由度、保留慢变量动力学,从而获得系统的有效描述.绝热消除在量子模拟和量子精密测量中具有重要应用,比如利用三能级拉曼耦合和绝热消除人们在超冷原子中实现了自旋-... 在量子光学中,绝热消除可以简化多能级量子系统,它通过消除快速振荡自由度、保留慢变量动力学,从而获得系统的有效描述.绝热消除在量子模拟和量子精密测量中具有重要应用,比如利用三能级拉曼耦合和绝热消除人们在超冷原子中实现了自旋-轨道耦合.本文在三能级绝热消除的基础上研究三能级非厄米系统与多能级系统中绝热消除的理论方法及其推广,验证了绝热消除理论在非厄米系统和多能级系统中的有效性与准确性.本文研究可为耗散的多能级量子系统中的态制备和动力学操控提供理论基础. 展开更多
关键词 自旋-轨道耦合 冷原子气体 绝热消除 拉曼过程
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腔耦合量子点系统的非常规几何量子计算 被引量:3
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作者 张刚 董萍 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期431-436,共6页
提出了在量子点与腔相互作用系统中,利用双拉曼过程来实现非常规几何量子逻辑门方案。在本方案中,所有的演化本身与腔场态无关,因而对热场是不敏感的。在总位相中既包含有几何位相,又包含有动力学位相,但它的确仅依赖于量子态演化的整... 提出了在量子点与腔相互作用系统中,利用双拉曼过程来实现非常规几何量子逻辑门方案。在本方案中,所有的演化本身与腔场态无关,因而对热场是不敏感的。在总位相中既包含有几何位相,又包含有动力学位相,但它的确仅依赖于量子态演化的整体几何特征。通过调节耦合常数和失谐量来选择所要的量子控制门,在实际的操作中不需要考虑消除动力学相位问题,因而易于操作,且避免因消除动力学相位引入的误差。 展开更多
关键词 量子光学 几何量子计算 量子点 拉曼过程
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拉盖尔-高斯光束调控冷原子自旋织构的数值分析 被引量:1
3
作者 沈星 孔令冉 +3 位作者 李睿宗 张东方 高天佑 江开军 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期25-30,共6页
超冷原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中存在诸多具有不同拓扑属性的自旋织构,可以为凝聚态物理、粒子物理等领域中拓扑结构的研究提供理想的量子模拟平台。拉盖尔-高斯光束具有特定的空间结构且携带确定的轨道角动量,可用于研究冷原子中的... 超冷原子旋量玻色-爱因斯坦凝聚体中存在诸多具有不同拓扑属性的自旋织构,可以为凝聚态物理、粒子物理等领域中拓扑结构的研究提供理想的量子模拟平台。拉盖尔-高斯光束具有特定的空间结构且携带确定的轨道角动量,可用于研究冷原子中的自旋织构。通过数值模拟讨论拉盖尔-高斯光束驱动F=1三能级原子系统的双光子拉曼过程,在光斑尺寸与原子团大小可比拟的情况下,分别从初态处于铁磁相和极化相的凝聚体中得到斯格明子结构,并据此提出一种精确获取光斑尺寸的方法,用于标定拉曼耦合强度,为后续实验提供参考。 展开更多
关键词 量子光学 拉盖尔-高斯光束 拉曼过程 自旋织构 斯格明子
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Bare-State Time-Evolving Operator Solution to Raman Model in A Configuration
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作者 WUYing NIEYi-Zhen YANGXiao-Xue 《Communications in Theoretical Physics》 SCIE CAS CSCD 2003年第6X期707-712,共6页
We derive exact analytical expressions of time-evolving bare-state operators of level occupation numbers and the photon numbers for a composite system consisting of a three-level atom interacting with two modes of a q... We derive exact analytical expressions of time-evolving bare-state operators of level occupation numbers and the photon numbers for a composite system consisting of a three-level atom interacting with two modes of a quantized electromagnetic field in A configuration. These results demonstrate the oscillations with three-family frequencies for a nonzero detuning, which dramatically differ from the previous results showing only single-family Rabi oscillations. 展开更多
关键词 三层原子 拉曼过程 空态 量化场 电磁场 RABI振荡 原子物理学
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非简并拉曼过程中交流斯塔克位移对场熵和缠绕的影响 被引量:16
5
作者 敖胜美 周石伦 曾高坚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期52-58,共7页
利用修正后的哈密顿量计算非简并拉曼过程中双模光场场熵的演化 ,并研究了原子能级的交流斯塔克位移对场熵演化和原子 场之间的缠绕的影响 .结果显示 :交流斯塔克位移的存在使双模光场的熵的演化呈现出较完美的周期性 ,并且演化的周期... 利用修正后的哈密顿量计算非简并拉曼过程中双模光场场熵的演化 ,并研究了原子能级的交流斯塔克位移对场熵演化和原子 场之间的缠绕的影响 .结果显示 :交流斯塔克位移的存在使双模光场的熵的演化呈现出较完美的周期性 ,并且演化的周期以及原子 光场缠绕的程度均受交流斯塔克位移的影响 . 展开更多
关键词 非简并拉曼过程 交流斯塔克位移 双模光场 场熵 原子-光场纠缠度 量子光学
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简并拉曼过程中量子保真度的演化 被引量:10
6
作者 李元杰 张彦立 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期468-472,共5页
保真度是量子光学和信息光学中的一个重要概念,保真度的研究对量子通信和量子计算领域的发展有重要意义。运用全量子理论研究了考虑斯塔克位移的简并拉曼耦合模型中,斯塔克参数和平均光子数对量子态保真度和保真度振幅的影响,并对这种... 保真度是量子光学和信息光学中的一个重要概念,保真度的研究对量子通信和量子计算领域的发展有重要意义。运用全量子理论研究了考虑斯塔克位移的简并拉曼耦合模型中,斯塔克参数和平均光子数对量子态保真度和保真度振幅的影响,并对这种影响做出解释。结果表明,斯塔克常数越小,原子和光场的关联就越弱,系统、光场和原子的保真度就越大;平均光子数越大,原子和光场的相互作用就越强,系统和原子的保真度就越小。 展开更多
关键词 量子光学 保真度 保真度振幅 简并拉曼过程 斯塔克位移
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非简并拉曼过程中交流斯塔克位移对腔场谱的影响 被引量:4
7
作者 高云峰 冯健 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期762-766,共5页
研究了原子与双模光场非简并拉曼耦合过程中交流斯塔克位移对腔场谱的影响 .给出了原子处于基态且双模初始场为光子数态、相干态和压缩真空态时光谱结构的数值结果 .发现数态光场在弱场条件下每模腔场谱都是三峰结构 ,在强场条件下则为... 研究了原子与双模光场非简并拉曼耦合过程中交流斯塔克位移对腔场谱的影响 .给出了原子处于基态且双模初始场为光子数态、相干态和压缩真空态时光谱结构的数值结果 .发现数态光场在弱场条件下每模腔场谱都是三峰结构 ,在强场条件下则为双峰或单峰结构 ,相干态和压缩真空态光场的腔场谱在弱场或强场条件下都是双峰结构 .随着斯塔克位移参数的变化 。 展开更多
关键词 交流斯塔克位移 非简并拉曼过程 腔场谱 光子数态 相干态 压缩真空态 光谱结构 单模双光子激光器 双模双光子激光器 原子物理学
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非简并拉曼过程中交流斯塔克位移对原子反转的影响 被引量:3
8
作者 敖胜美 曾高坚 周石伦 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期147-152,共6页
利用修正后的有效哈密顿量计算非简并拉曼(Raman)过程中原子反转的演化,并研究交流斯塔克(Stark)位移对拉比(Rabi)振荡的崩溃和再生的影响。结果发现,交流斯塔克位移的存在使得非简并拉曼过程中原子反转的崩溃与... 利用修正后的有效哈密顿量计算非简并拉曼(Raman)过程中原子反转的演化,并研究交流斯塔克(Stark)位移对拉比(Rabi)振荡的崩溃和再生的影响。结果发现,交流斯塔克位移的存在使得非简并拉曼过程中原子反转的崩溃与再生现象呈现较好的周期性。 展开更多
关键词 非简并拉曼过程 交流斯塔克位移 原子反转
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单个原子的二模有效Raman理论研究 被引量:1
9
作者 杨晓雪 高克林 吴颖 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第7期1282-1289,共8页
研究了单个原子或离子与两束激光量子场相互作用的非线性系统.首先提出描述一次涉及2k(k=1,2,3,…)个光子的光强相关耦合Raman过程的普适模型,然后利用作者发展的一种求解各种非线性JaynesCummings... 研究了单个原子或离子与两束激光量子场相互作用的非线性系统.首先提出描述一次涉及2k(k=1,2,3,…)个光子的光强相关耦合Raman过程的普适模型,然后利用作者发展的一种求解各种非线性JaynesCummings模型的系统方法,精确求解了该普适模型,得到了它的能量本征值和本征矢、演化算符。 展开更多
关键词 单原子 离子 激光量子场 二模拉曼过程
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铯原子介质中受激拉曼四波混频的光放大特性 被引量:2
10
作者 王红丽 王丹 +2 位作者 郭苗军 周海涛 张俊香 《量子光学学报》 北大核心 2015年第1期33-38,共6页
实验研究了在铯原子介质中受激拉曼四波混频过程中,注入的探针光与所产生的共轭光的增益特性,具体比较了在探针场分别作为Stokes场和Anti-Stokes场情况下,增益随粒子数密度、泵浦光频率失谐的依赖关系,并分析了其增益谱线线型和谱宽。... 实验研究了在铯原子介质中受激拉曼四波混频过程中,注入的探针光与所产生的共轭光的增益特性,具体比较了在探针场分别作为Stokes场和Anti-Stokes场情况下,增益随粒子数密度、泵浦光频率失谐的依赖关系,并分析了其增益谱线线型和谱宽。为进一步开展基于受激拉曼四波混频进行量子关联光束的制备提供了主要实验参数的选择参考。 展开更多
关键词 受激拉曼过程 四波混频 Stokes场 Anti-Stokes场
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非简并拉曼过程中交流斯塔克位移对场相位性质的影响 被引量:1
11
作者 田永红 彭金生 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1090-1094,共5页
应用 Pegg- Barnett相位理论 ,研究了非简并 Raman耦合过程中双模光场相应的演化特性 ,讨论了原子相干性和能级的交流 Stark位移对场相位概率分布。
关键词 非简并拉曼过程 交流 斯塔克位移 相位特性
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用于铯原子内态操控的双光子拉曼激光的产生及应用
12
作者 王志辉 田亚莉 +1 位作者 李刚 张天才 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第18期301-306,共6页
双光子拉曼过程是一种有效制备和控制原子内态的方法,在原子内态操控和基于原子的量子信息处理中具有重要意义.研制用于特定原子的拉曼激光是实现该过程的重要一步.报道了利用光纤波导相位调制器及滤波器等实现用于铯原子内态操控的拉... 双光子拉曼过程是一种有效制备和控制原子内态的方法,在原子内态操控和基于原子的量子信息处理中具有重要意义.研制用于特定原子的拉曼激光是实现该过程的重要一步.报道了利用光纤波导相位调制器及滤波器等实现用于铯原子内态操控的拉曼激光的方法,并成功用于单个铯原子的内态精密操控.通过4.6 GHz的微波信号源直接驱动波导相位调制器高效地获得光场的调制边带,并利用自由光谱区为9.19 GHz的法布里-珀罗腔将载波及二阶边带滤掉,获得了频率精确、相差9.19 GHz的拉曼激光.经过基于光纤振幅调制器的功率稳定系统,最终可以获得总功率为73μW、长时间内波动为2.2%的拉曼激光束,并将此光束用于激发单个铯原子,实现了|6S_(1/2),F=4,mF=0>和|6S_(1/2),F=3,mF=0>之间的可控拉比操作. 展开更多
关键词 双光子拉曼过程 拉曼激光 光纤波导相位调制器 干涉滤波器
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小型光泵NH_3分子亚毫米波激光的拉曼过程相互作用研究
13
作者 冉勇 朱昌平 秦家银 《荆州师专学报》 2000年第5期50-53,共4页
通过求解半经典的密度矩阵方程 ,计算了在CO2 - 1 0R(6)泵浦下 ,小型光泵NH3亚毫米波激光器中 ,NH3 分子的V2 :aR(0 ,0 )跃迁的频谱特性 .理论计算结果表明 ,当工作气压比某一特定值高或泵功率密度比临界值低时 ,将出现V2 :aR(0 ,0 )跃... 通过求解半经典的密度矩阵方程 ,计算了在CO2 - 1 0R(6)泵浦下 ,小型光泵NH3亚毫米波激光器中 ,NH3 分子的V2 :aR(0 ,0 )跃迁的频谱特性 .理论计算结果表明 ,当工作气压比某一特定值高或泵功率密度比临界值低时 ,将出现V2 :aR(0 ,0 )跃迁的拉曼频谱尖峰 。 展开更多
关键词 亚毫米波 光泵激光 交流-斯塔克分裂 拉曼过程相互作用 激光器 工作参数 优化
全文增补中
非简并拉曼过程中交流斯塔克位移对保真度的影响
14
作者 包秀丽 《绵阳师范学院学报》 2007年第11期32-35,共4页
利用修正后的哈密顿量计算非简并拉曼过程中系统、原子、光场的量子态保真度的演化,并研究了原子能级的交流斯塔克位移对系统、原子、光场的量子态保真度演化和原子与场之间的缠绕的影响.结果显示:交流斯塔克位移的存在使系统、原子、... 利用修正后的哈密顿量计算非简并拉曼过程中系统、原子、光场的量子态保真度的演化,并研究了原子能级的交流斯塔克位移对系统、原子、光场的量子态保真度演化和原子与场之间的缠绕的影响.结果显示:交流斯塔克位移的存在使系统、原子、光场的量子态保真度演化周期减小,原子与光场缠绕的程度也受交流斯塔克位移的影响. 展开更多
关键词 非简并拉曼过程 交流斯塔克位移 双模光场 保真度
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位相损耗腔中简并双光子拉曼耦合系统中的熵特性 被引量:11
15
作者 张立辉 李高翔 彭金生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期541-546,共6页
研究了简并双光子拉曼耦合过程中存在位相损耗时 ,光场 原子系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的特性 ,讨论了原子相干性和光场平均光子数对各线性熵的影响 .结果表明 :由于位相损耗的存在使系统的线性熵除初始时刻为零外 ,其他时刻... 研究了简并双光子拉曼耦合过程中存在位相损耗时 ,光场 原子系统线性熵、光场线性熵和原子线性熵的特性 ,讨论了原子相干性和光场平均光子数对各线性熵的影响 .结果表明 :由于位相损耗的存在使系统的线性熵除初始时刻为零外 ,其他时刻均大于零 ,且与原子初始状态无关 ,即原子相干性对系统线性熵没有影响 .当原子初始处于激发态或基态时 ,原子线性熵呈现出较完美的周期性 ;而在原子初始处于激发态和基态的叠加态时 ,原子的线性熵始终为零 .随光场平均光子数的增加 ,各线性熵均会增大 . 展开更多
关键词 位相损耗腔 简并双光子拉曼耦合过程 线性熵 量子光学 位相损耗 单模光场 绝热消去
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原子-二聚物分子转化系统在受激拉曼绝热过程中的绝热保真度 被引量:8
16
作者 孟少英 吴炜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期5311-5317,共7页
从原子-二聚物分子转化系统的非U(1)对称性出发,将保真度的定义推广到了非线性系统.并利用绝热保真度定量地研究了原子-二聚物分子转化系统在受激拉曼绝热过程中的动力学和绝热性.研究发现,这个系统的相干布居俘获态——暗态的绝热保真... 从原子-二聚物分子转化系统的非U(1)对称性出发,将保真度的定义推广到了非线性系统.并利用绝热保真度定量地研究了原子-二聚物分子转化系统在受激拉曼绝热过程中的动力学和绝热性.研究发现,这个系统的相干布居俘获态——暗态的绝热保真度作为绝热参量的函数以幂律关系趋于1.这个函数关系与线性系统的绝热参量和绝热保真度的幂律关系非常相似,但该系统的幂指数要远小于线性系统的幂指数.此外,还进一步讨论了如何通过优化受激拉曼绝热过程的外部参量得到更高的绝热保真度,从而优化系统的绝热性,提高原子-分子转化效率. 展开更多
关键词 原子-二聚物分子转化系统 暗态 受激拉曼绝热过程 绝热保真度
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原子-异核-三聚物分子转化系统暗态的动力学不稳定性 被引量:5
17
作者 孟少英 吴炜 刘彬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期6902-6907,共6页
研究了受激拉曼绝热过程中原子-异核-三聚物分子转化系统暗态的动力学稳定性.通过将量子哈密顿对应到经典哈密顿,并求解和分析线性化经典运动方程后得到的哈密顿-雅克比矩阵本征值,解析地得到了原子-三聚物暗态的动力学不稳定性发生的条... 研究了受激拉曼绝热过程中原子-异核-三聚物分子转化系统暗态的动力学稳定性.通过将量子哈密顿对应到经典哈密顿,并求解和分析线性化经典运动方程后得到的哈密顿-雅克比矩阵本征值,解析地得到了原子-三聚物暗态的动力学不稳定性发生的条件.并以异核原子87Rb和41K混合凝聚体为例,数值地给出了系统发生动力学不稳定性的区域.研究发现,这种动力学不稳定性是由粒子之间的相互作用带来的.此外,还发现系统动力学不稳定性的发生不仅与哈密顿-雅克比矩阵是否出现实数或复数的本征值有关,还与外场扫描速率有关. 展开更多
关键词 原子-异核-三聚物分子转化系统 暗态 受激拉曼绝热过程 动力学不稳定性
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非线性拉曼激光雷达系统检测CO_2气体的受激拉曼过程(英文) 被引量:2
18
作者 赵曰峰 张寅超 +5 位作者 洪光烈 刘小勤 曹开法 方欣 赵培涛 刘玉丽 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1778-1782,共5页
利用气体的受激拉曼散射增益效应的非线性雷达技术是探测大气中的CO2气体的重要方法,用Nd:YAG固体激光器(1 064 nm)的三倍频光(354.7 nm)注入装有CO2和N2高压气体的拉曼管中,气体的受激拉曼散射(SRS)过程产生两种气体的一阶斯托克斯光,... 利用气体的受激拉曼散射增益效应的非线性雷达技术是探测大气中的CO2气体的重要方法,用Nd:YAG固体激光器(1 064 nm)的三倍频光(354.7 nm)注入装有CO2和N2高压气体的拉曼管中,气体的受激拉曼散射(SRS)过程产生两种气体的一阶斯托克斯光,用来作为拉曼雷达的发射种子光源。介绍了产生光源的实验装置,论述了SRS中气体气压变化与一阶斯托克斯光能量输出变化的定量关系,得到最佳能量输出的优化条件,并对SRS中一阶斯托克斯光产生过程的物理机制进行了讨论。并根据光源的试验结果,设计了非线性受激拉曼雷达系统,对前期的普通拉曼雷达进行了实验,得到了初步的实验结果。 展开更多
关键词 非线性拉曼激光雷达 大气二氧化碳 受激拉曼散射过程
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超冷原子-分子转化动力学:受激拉曼绝热过程 被引量:1
19
作者 孟少英 刘杰 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2010年第3期280-295,共16页
获得超冷分子是超冷原子分子物理领域的新的热点研究课题。分子具有更多的自由度,能级结构密集、复杂,直接激光冷却存在困难。目前,人们一般借助外场把超冷原子耦合获得超冷分子。受激拉曼绝热通道技术(stimulated Raman adiabatic pass... 获得超冷分子是超冷原子分子物理领域的新的热点研究课题。分子具有更多的自由度,能级结构密集、复杂,直接激光冷却存在困难。目前,人们一般借助外场把超冷原子耦合获得超冷分子。受激拉曼绝热通道技术(stimulated Raman adiabatic passage,STIRAP)作为其中一种非常有效地将超冷原子转化为超冷分子的方法已被广泛地研究。该文主要针对STIRAP过程中超冷原子-分子转化系统的动力学,绝热性、稳定性等理论研究的进展进行综述。 展开更多
关键词 原子-分子转化系统 受激拉曼绝热过程 暗态 绝热参量 绝热保真度 动力学不稳定性
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用于铯原子基态双光子相干操控的大失谐Raman激光系统的研究 被引量:1
20
作者 刁文婷 梁强兵 +5 位作者 刘智 刘贝 王杰英 葛玉隆 何军 王军民 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1-7,共7页
详细介绍了两套频差为9.2GHz且相位锁定的Raman激光系统的产生方法、判定方法、优缺点及其在铯原子基态相干操控中的应用。通过饱和吸收谱和法布里-珀罗腔的透射信号初步判断两束相位相干光频率差,通过拍频实验进一步证实了两束相干光... 详细介绍了两套频差为9.2GHz且相位锁定的Raman激光系统的产生方法、判定方法、优缺点及其在铯原子基态相干操控中的应用。通过饱和吸收谱和法布里-珀罗腔的透射信号初步判断两束相位相干光频率差,通过拍频实验进一步证实了两束相干光的频率的相对稳定度。利用自由光谱区约为18.4GHz的控温标准具把激光器锁定在相对于铯原子D2跃迁线负失谐约为10GHz的频率上,实现了相位相干光的大频差锁定。实验上实现了单个铯原子在磁光阱(MOT)和偶极力阱(FORT)中基态超精细态的制备和检测。利用上述系统完成单个铯原子基态的任意相干叠加态的制备,从而实现量子比特。 展开更多
关键词 量子光学 相位锁定的Raman光 光学注入锁定 半导体激光器 受激拉曼绝热过程 量子比特
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