《基於分子系綜的非經典光源的研究》是依託華東師範大學，由李曉雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於分子系綜的非經典光源的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李曉雲
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子通信因其高保密、大容量傳輸等特點對保障國家信息安全具有戰略意義。而非經典光源是量子通信中不可或缺的重要組成部分。其中基於原子系綜的窄帶壓縮光源是一種非常好的糾纏源，其原子波長約為0.8μm，而當前光通訊中一般用到的光子波長為1.3μm和1.56μm，在這個波段沒有合適的原子能級。要實現量子通信必須首先要實現光子從光通訊波段到原子波長的量子轉換，目前這種轉換效率還很低，難以達到實際套用的水平。本項目針對這一現狀，在我們實驗室原子系綜的量子光源已經成功研製的基礎上，提出分子系綜的非經典光源的研究。探索適用於通訊波段的窄帶壓縮光源，採用的主要方法是將分子體系的相干性與四波混頻過程有機結合，通過誘導和調控分子間的相干合作來提高四波混頻效率。以期得到窄帶的壓縮光源。這種非經典光源的研製將對量子通信、量子調控、精密測量等技術的發展有著重要意義。
結題摘要
近幾年，量子通信因其對保障國家信息安全具有重要的戰略意義，吸引了國內外越來越多研究團隊的投入研究。非經典光源作為量子通信中不可或缺的重要組成部分，已經進行了大量的相關研究，但大多都是在原子系綜里進行，而在當前的光通信波段並沒有合適的原子能級。基於分子系綜的非經典光源卻有著獨特的優勢，是光通信波段非經典光源的首選。一旦突破將具有重要的套用前景。本項目從分子的超精細能級結構的研究著手，探索可能實現非經典壓縮光源的分子。為了實現噪聲壓縮，研究了原子系綜四波混頻的噪聲抑制問題，通過強度相關性實現相位信息的控制提取。 項目完成的主要研究內容概括如下：（1）由於分子的能級結構比較複雜，要想在分子系綜中實現量子壓縮光源是非常困難的，首先要找到合適的分子能級，其具有與原子壓縮光源比如Rb 類似的結構最好，為此我們研究了溴、碘分子的精細能級結構，通過實驗測量放電混合分子的近紅外吸收光譜，分析了分子內原子的精細能級結構，並對超精細結構作了深入研究。（2）四波混頻是研究原子分子系綜的最基本的手段之一，然而四波混頻又會帶來難以消除的噪聲干擾，這將破壞產生的量子場的非經典屬性。通過減少四波混頻的轉換通道同時保留高的檢出效率。在實驗上我們實現了四波混頻引起的噪聲抑制,這對於實現量子壓縮是有利的。 （3）相位信息的提取與控制也是原子分子系統操控的有力手段，我們在實驗上通過二階強度相關性提取了相位信息。研究了基於拉曼過程的高階相關過程中光學相位信息的存儲與提取。該結果對於光學相位信息存儲以及信息處理的套用提供了新的技術手段。
