《基於鹼土金屬原子氣體的量子仿真和套用》是依託中國科學院上海光學精密機械研究所，由錢軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於鹼土金屬原子氣體的量子仿真和套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：錢軍
- 依託單位：中國科學院上海光學精密機械研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來，隨著原子氣體冷卻囚禁和量子調控技術的發展，冷原子物理的研究範圍大大擴展，與精密測量、凝聚態物理和量子信息等學科的聯繫也日益緊密。鹼土金屬原子氣體由於其自身獨特的能級結構和光譜特性，在時頻基準研究中起著不可替代的作用。不僅如此，光晶格束縛下的超冷鹼土金屬原子體系在複雜物理現象量子仿真以及量子信息領域同樣有著廣闊的套用潛力。本項目旨在抓住當前鹼土金屬原子氣體研究的機遇，開展基於光晶格裝載下的超冷鹼土金屬原子氣體的量子仿真以及在量子信息科學中的套用研究。著重研究與近藤效應、RKKY機制和阻塞效應等相關物理現象的量子模擬和套用，同時探索光晶格中鹼土金屬原子氣體的新的量子調控技術。
結題摘要
（類）鹼土金屬原子已經廣泛用於時頻的精密測量，並正為基於超冷氣體的量子仿真提供一種嶄新的實驗平台。在本項目中，我們用超冷（類）鹼土金屬原子氣體（鍶、鐿和汞等）研究了多種與近藤效應相關的物理現象和套用。當雙軌道間自旋交換相互作用很強時，我們預測在正方形光晶格內近藤單重態準粒子的一種迴旋軌跡，出人意料地顯示出這種總自旋為零的複合粒子具有量子自旋霍爾效應的行為。進一步地，我們研究了無序光勢場對光晶格和簡諧勢阱囚禁下超冷鹼土金屬原子氣體產生的效應，發現近藤絕緣相和能帶絕緣相可以轉變成金屬相，整個體系的可壓縮性也發生顯著改變。此外，我們還提出一種用單色532nm光晶格同時囚禁鹼金屬和鹼土金屬原子的新技術，用它可以較容易地實現混合量子氣體的複雜量子相。我們也為中性汞原子的實驗研究提供了理論支持，特別是雷射冷卻和囚禁以及雷射光譜。這些結果為基於超冷鹼土金屬原子氣體的凝聚態現象量子仿真提供了新的研究思路。
