《受限光子系統與原子耦合的動力學與量子操縱》是依託湖南師範大學，由周蘭擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：受限光子系統與原子耦合的動力學與量子操縱
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周蘭
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
與國際上量子器件和固體量子計算的最新實驗相聯繫，並以自己已有工作為基礎，研究受限結構與自然或人工原子量子相干耦合對量子態演化的影響，包括偏振和空間模式等自由度，探索新型結構中光與物質相互作用的具體物理機制，以及系統中粒子的集體激發，釋放光場的整個過程，了解量子關聯和量子糾纏所表現的物理特徵。分析在不同的空間尺度、時間尺度上對光量子態進行人工的相干操控，以及可以實現這種可控時間演化功能的人工量子系統，加深人們對各種複雜人工系統的量子態知識的了解，發展複雜結構的波函式工程，並開發這些人工結構在未來量子信息器件中的可能套用。
結題摘要
我們按項目的研究計畫進行研究，項目進展比較順利，取得了一定研究結果，已經發表8篇SCI論文文章。我們對下面問題進行了探討：如何利用單個原子的自發輻射、或原子系綜的量子相干性等方法控制量子信道中光子的運動狀態。在構建工作在耦合腔波導中的單光子器件方面，（1）我們對與耦合腔波導局域耦合的單個原子自發輻射進行了探討，發現可通過調節外加周期性驅動外場的強度和頻率，改變體系的動力學，從而出現量子Zeno效應，或量子反Zeno效應。（2）利用單個原子與一維耦合腔陣列的非局域耦合構建了一個內秉的Mach-Zehnder干涉儀。（3）利用循環原子構造一個兩信道量子路由器。（4) 利用暗態可以將單個光子儲存在相隔一段距離且有偶極相互作用的兩原子中。在研究通過原子系綜的信號光束的動力學行為方面：（1）對因暗態極化子具有磁矩而導致光偏轉的實驗，我們提出利用弱測量來放大信號光的偏轉角度。（2）提出利用橫向周期性分布和線性變化的磁場來保持入射光束橫向波包形狀，使不同偏振的光進行分裂，且每一偏轉的光在橫向做周期性的往復運動。
