《多能級EIT量子相干特性及光量子器件設計》是依託浙江大學，由沈建其擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多能級EIT量子相干特性及光量子器件設計
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：沈建其
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多能級原子氣體與量子點介質是實現量子相干特性的重要材料，可套用於人工控制光傳播技術。我們擬研究如下基礎研究與套用相結合的課題：①利用量子相干特性，即含有EIT（電磁感應透明）的雙控量子干涉效應研究光存儲及光釋放之後波形改變與失真問題，設計光子邏輯門與光子學開關等光量子器件；②EIT量子相干真空效應及其光量子特性與器件設計，主要研究多能級EIT 敏感波導光學特性，以此作為工作機制設計新型磁強計、波長選擇感測器、光纖水聽器等；③基於多能級EIT的周期結構介質光學特性及光子學器件設計，提出EIT周期介質中的探針光頻率敏感效應和控制光場強可調效應及其在光量子學器件（光子學開關、光子邏輯門和光子電晶體等）設計中的套用，可能在集成光子學和全光通訊技術中具有套用價值。本課題將充分利用多能級原子氣體與量子點介質量子相干、量子干涉及量子真空效應，將之用於設計新型光子學器件並進行原理性實驗檢驗。
結題摘要
基於新型人工電磁介質材料、利用多種光學特性（基於不同機制，包括量子相干效應或原子相位相干性）來實現‘人工操縱光傳播’技藝，並提出新方法與途徑,研究相關效應、性質與現象，是當前光學領域內的研究思路之一。本課題利用以多能級EIT(電磁感應透明)為主要代表的量子相干介質（如多能級原子氣體介質及半導體量子點材料等）來設計各種光學可控效應（藉助基於EIT的各種光量子學器件，如光子開關、光子邏輯門、光子電晶體、對截面尺寸敏感的EIT波導、頻率可調與場強可調的EIT光子晶體等）。本項目具體研究內容包括：①雙控量子相干效應及光子邏輯門設計;②EIT量子相干真空效應及其光量子特性與器件設計;③基於EIT的周期性結構介質光學特性及光子學器件設計。通過對本課題的研究，我們實現了如下幾個目標：1、我們對於量子相干效應，提出了其在多個領域內的多種物理貢獻和效應,例如基於量子真空輔助的對尺寸敏感的EIT波導、頻率敏感和場強可控的EIT周期介質、基於量子相干的表面等離激元激發與操控等；2、我們建立如上效應的比較完整的理論模型、揭示基本物理機制，利用前人文獻內的數據,定量計算、預言新的物理效應可能會有的定量表現結果，例如雙控量子干涉、微波量子干涉、基於量子相干操控的阻抗匹配結構等；3、將這些效應作為基本工作機制,設計具體的光量子學器件，如對截面尺寸敏感的EIT波導、基於EIT周期介質的光子邏輯門、EIT量子相干輔助表面等離激元器件等。本課題充分利用一些人工電磁介質量子相干、量子干涉、量子真空效應，將之用於設計新型敏感光子學器件，在集成光學、全光通訊等實際領域中可能有潛在的套用意義。
