對飛秒光學頻率梳進行量子操控的實驗研究

《對飛秒光學頻率梳進行量子操控的實驗研究》是依託首都師範大學，由葉晨光擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：對飛秒光學頻率梳進行量子操控的實驗研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：葉晨光
• 依託單位：首都師範大學

項目摘要

量子信息科學作為新興的交叉領域近幾年來取得了迅猛發展並受到了廣泛關注，我國也將量子信息與量子通訊列入重大科學研究計畫。光學頻率梳作為新興的測量、計量手段在量子信息研究中占有重要的一席之地，但隨著技術的發展、測量精度的提高，測量很快就逼近散粒噪聲水平。因此對光學頻率梳的噪聲控制及量子操控的重要性日益顯現出來，預計很快將成為光學頻率梳相關研究中不可缺少的環節，國外已有研究組開展了對光學頻率梳進行壓縮的研究。本項目計畫對光學頻率梳的量子特性進行研究，並在實驗上實現對光學頻率梳在量子層面進行操控，使用光學參量放大器對光學頻率梳所產生的壓縮態進行二次壓縮以提高壓縮質量、純化壓縮並且旋轉壓縮分量以實現將一種壓縮態轉換為另一種壓縮態的實驗研究。以光學頻率梳的壓縮態作為研究對象、把壓縮態進行二次壓縮、壓縮旋轉的研究目前國內外未見報導，有著廣闊的前景，同時也對光學頻率梳量子特性的研究有重要意義。

結題摘要

摘要: 飛秒光學頻率梳技術的實現和發展為物理學基礎研究提供了重要幫助，對科學發展意義重大。其可用於對時間、頻率和長度的超高精度測量，在導航定位、引力波探測、光通信等領域有著重要的作用。國內外已有一些研究組將工作方向聚焦到飛秒光梳的量子特性上來，但是在對飛秒光梳進行量子操控方面依然有部分空白。本項目對795nm(Rb原子的D1吸收線)波長的飛秒脈衝的量子操控展開理論及實驗研究。對LBO晶體的I類臨界相位匹配角進行計算並使用其進行倍頻產生397.5nm的抽運光，倍頻效率40%。計算了以壓縮態光場為注入場的光學參量腔的輸出特性，提出了對飛秒光梳完成量子操控的理論模型。搭建完成了兩鏡駐波光學參量放大器，並對不同光路高度下的系統穩定性進行了研究。