《基於拉曼量子調控的原子系綜集體相干性的研究》是依託中國科學技術大學，由楊勝軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於拉曼量子調控的原子系綜集體相干性的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊勝軍
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
近十幾年冷原子物理在精密測量、量子計算和量子存儲等領域的研究和成果，展現出日益顯著的科學價值和套用前景。利用雷射等對超高真空環境下的冷原子系綜進行量子調控，可以得到比許多經典物理方法和純光學技術等更靈敏的相干干涉，實現各種物理量、物理常數的精密測量和基礎物理檢驗；可以製備和操控量子比特，實現量子網路和量子遠距通訊。然而從實驗室原理驗證走向實際套用，目前還有許多科學問題亟待探索和解決，其中研究的重點和難點之一是原子系綜量子態的退相干物理機制及其噪聲抑制等。本項目的目標就是探索原子系綜集體退相干的物理機制，以實現精密原子干涉和集體量子態的超長相干時間。為此，我們基於受激拉曼雷射操控等手段，研究影響原子集體相干態的各種噪聲源和退相干機制，進而探索退相干噪聲的有效抑制，以實現精密量子調控。讓冷原子物理從原理性驗證的實驗室最終走向量子信息和精密測量等領域的實際套用，是本研究項目的原動力和終極追求。
結題摘要
冷原子物理在量子信息和精密測量等領域具有非常重要的價值。本課題研究基於拉曼量子調控的原子系綜集體相干性，研究內容包括兩部分，一是尋找制約存儲讀取效率和相干壽命的物理因素，實現高性能量子存儲器，二是搭建小型化冷原子系統探索實現基於拉曼相干調控原子系綜的實用化和工程化。項目實施過程中取得的主要進展和實驗結果有，1、實現了同時長壽命高效率的光與原子糾纏，存儲1秒後貝爾不等式S值為2.36±0.14，仍保持良好的糾纏（尚未發表）；2、基於電磁誘導透明存儲方法，觀察到約80%的高對比度的梳狀透過峰結構（發表於Phys. Rev. A 98, 033802(2018)）；3、基於拉曼調控原子干涉實現了高靈敏度可搬運的原子重力儀樣機，靈敏度達到3e-9g/Hz1/2，申請中國國家發明專利6項；4、發現了磁場增強的調製轉移光譜穩頻方案，極大提高了鎖頻參考誤差信號的信噪比和穩定性（發表於Optics Express 26, 27773-27786(2018)）。上述這些工作對於未來實現冷原子物理從實驗室原理性驗證走向實際工程套用，是有一定貢獻和推動作用的。
