《基於超冷原子自旋相干性的內腔非線性量子光學效應》是依託華東師範大學，由周魯擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於超冷原子自旋相干性的內腔非線性量子光學效應
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周魯
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
非線性光學效應如光孤子、光學雙穩態等在光通訊和信息處理上有著重要的套用，近年來隨著量子通訊和量子計算的興起，人們一直致力於實現弱光乃至單光子非線性量子光學效應。申請人最近的研究發現，置於光腔中的超冷旋量原子氣體可用於實現弱光非線性效應。本申請項目以此為基礎，進一步研究基於超冷原子自旋相干性的內腔非線性量子光學效應，並探索其在量子通訊和量子計算中的套用。我們擬採用全量子的處理方法，研究超冷原子與光腔的耦合系統，同時考慮由於腔場噪聲和原子自旋漲落所帶來的影響，其目標是揭示利用超冷原子內部自旋態之間的相干性來影響超冷原子與腔場之間的相互作用，並且產生非線性量子光學效應的物理機制，尋求在超冷原子中實現弱光非線性的有效方案。在此基礎上，探索超冷原子量子相的無損探測以及利用非線性量子光學效應進行原子多體量子態製備的新手段。
結題摘要
非線性光學效應如光孤子、光學雙穩態等在光通訊和信息處理上有著重要的套用。近年來隨著量子通訊和量子計算的興起，基於光子的量子信息處理原理上需要在單光子水平下操作,這就要求相應的量子器件能夠感應與控制單個光子信號。由於這一技術需求，弱光乃至單光子非線性光學正在逐步進入人們的研究視野。本項目研究了基於超冷原子自旋相干性的內腔非線性量子光學效應，並探索其在量子通訊和量子計算中的套用。在3年的研究工作中，我們考慮了超冷玻色原子氣體與腔場耦合動力學，並尋求高效率的產生弱光非線性效應的途徑，同時還研究了基於超冷費米原子的非線性量子光學效應。在上述研究的基礎上，探索了在原子與腔場耦合系統中進行無損測量以及利用非線性量子光學效應製備原子多體量子態的新手段。本項目的完成，對於量子光學和量子信息等領域的研究進展起到一定的促進作用，並可以為相關實驗提供理論參考和依據。
