《基於耦合腔-玻色-愛因斯坦凝聚系統的量子效應及其操控》是依託湖南師範大學，由匡樂滿擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於耦合腔-玻色-愛因斯坦凝聚系統的量子效應及其操控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：匡樂滿
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由光學微腔和原子玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）結合形成了一個光與物質強耦合的雜化系統-腔BEC系統，這一系統中諸多參數的精確可控性為量子效應的產生和操控提供了一個理想平台，是當前超冷原子物理和量子信息領域的研究前沿。本項目集中針對耦合的腔BEC系統，研究系統的量子關聯（量子糾纏和量子協錯）﹑自旋壓縮和原子相干量子隧穿的產生和操控機理，揭示這些量子效應與量子相變的關係，提出產生和操控這些量子效應的新方法。通過探索耦合腔BEC系統自旋軌道耦合效應﹑量子參雜效應﹑多模效應和偶極效應，揭示新奇量子效應。在量子效應的產生、操控和探測等方面形成若干新理論觀點﹑概念和模型，為發展光子-原子量子器件提供新原理。這一項目的開展不僅對研究和發現量子效應﹑探索腔BEC等量子複雜系統的量子力學本質特徵具有重要意義，而且對發展高精密測量技術和量子信息處理技術等未來的高新技術具有重要指導作用。
結題摘要
由光學微腔和原子玻色-愛因斯坦凝聚(BEC)結合形成了一個光與物質強耦合的雜化系統-腔BEC系統，這一系統中諸多參數的精確可控性為量子效應的產生和操控提供了一個理想平台，是當前超冷原子物理和量子信息領域的研究前沿。本項目的主要研究內容是耦合的腔BEC系統中的量子效應及其操控。具體研究了耦合的腔BEC系統的量子關聯﹑自旋壓縮和原子相干量子隧穿的產生和操控機理，揭示這些量子效應與量子相變的關係，提出了產生和操控這些量子效應的新方法。研究了BEC系統量子摻雜效應、量子非馬爾科夫效應、偶極效應和量子速度極限時間，揭示了這些新奇量子效應的新物理。提出了一個新的量子狄克模型-摻雜的狄克模型，通過調節雜質比特的布居可降低光學腔與BEC發生狄克量子相變的臨界耦合強度，克服了長期以來實現狄克量子相變要求在強耦合區的困難。利用BEC自旋壓縮特性提出了一種在噪聲環境中提高參數評估精度的新方案，表明參數評估精度可以得到海森堡極限。利用原子之間的偶極相互作用提出了操控雜質原子與BEC庫的量子非馬爾科夫性的新方案，表明可以實現人工環境從馬爾科夫性-非馬爾科夫性的調控。這些研究結果不僅對研究和發現量子效應﹑探索腔BEC等量子複雜系統的量子力學本質特徵具有重要意義，而且對發展高精密測量技術和量子信息處理技術等未來的高新技術具有重要指導作用。
