《糾纏光的存儲與提取及相關物理問題的研究》是依託北京師範大學，由楊國建擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：糾纏光的存儲與提取及相關物理問題的研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：楊國建
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目研究基於動態電磁感應透明原理的糾纏光的存儲與提取（SREL）及相關物理問題。研究光糾纏與原子自旋糾纏之間的可控交換對原子不同激發通道之間的量子干涉、自旋波失相與衰減、控制場相位匹配和環境噪聲等因素的依賴關係，解決不同激發數和不同糾纏模數條件下的SREL問題，並給出其激子糾纏動力凶船樂學的物理圖像；建立存儲單元置於量子腔內的、基於腔量子電動力學的SREL理論；特別關注原子熱運動與糾纏可逆交換之間的內在聯繫，揭示原子熱運動是如何通過原子內、外部運動自由度之間的耦合，影響發生在原子內部自由度上的光學回響、糾纏動力學等物理過程的。另外，探索光糾纏與同一個原子不同自旋分量坑戰糾纏之間的可控交換及量幾才愉戰子存儲的可能性。希望研究工作能為今後相關量子信息過程陵嫌希的實現提供駝祝驗理論參考，也有助於加深對相關基礎物理問題的理解。
結題摘要
（1）關於基於電磁誘導透明（EIT）的糾纏光子在熱原子介質中的存儲與提取問題的研究，我們引入與原子速度相關的糾纏激子暗態，描繪了量子糾纏在原子系綜和光場之間的可控可逆轉移清晰的物理圖像，解釋了與介質原子熱運動對糾纏光存儲的影響及產生的物理原因。該分析問題的思路對一類具有原子熱運動效應的單激發問題的討論有參考價值。由於譜線展寬等原因，以光子波包稱呼光子更為嚴格，我們將研究從糾纏光子拓展至糾纏光子波包，通過引入了糾纏激子波包暗態的概念及其相應的數學表達，描繪了量子糾纏在熱EIT原子系綜和多光子波包場之間的可控可逆轉移清晰的物理圖像，詳細研究了常見的糾纏雙光波包在熱EIT介質中的存儲保真度對系統參數的依賴關係。研究光子波包和糾纏光子波包欠估廈的存儲更切合實際需求，目前未見有相關的研究報到。（2）我們基於極化糾纏光存儲原理，提出了一種產生頻率糾纏光和頻率-極化糾纏光的方案，發現在相干作用與光子逃逸作用相平衡的條件下，兩種糾纏光的產生是確定性的。該方案對來自於內外界非相干作用具有較強的抵抗能力。另外，糾纏存儲是量子通訊網路中的關鍵部件—量子中繼器的核心功能之一，我們還提出了適用於以原子系綜為存儲單元的量子通訊網路的糾纏純化模型，以及一個基於鑲嵌在雙邊光學微腔中量子點的量子網路通訊的預報量子中繼器模型。（3）我們提出了基於二階關聯效應的電磁誘導Talbot效應和電磁誘導角Talbot效應的理論模型。這裡被成像物體是電磁感應光柵（EIG），物體本身沒有巨觀周期結構，其中用於角Talbot效應的EIG利用了四能級原子介質所產生的強三階非線性極化。這是第一個採用本身沒有巨觀周期結構的物體實現非局域（角）Tablot效應的模型。（4）我們還開展了生物醫學光學成像的研究，提出了具有強度漲落調製效應的雷射散斑微血管成像方法，以及一種基於時空調製自相關技術的全場毛細血管血紅細胞速度分布的全場成像的方法，活體生物實驗證明了我們的方法是可行的；基於自建的光學層析成像系統，通過引入多次微分的算法，凝試府旬實現了相敏光學相干彈性成像，該成像方案將獲國家發明專利；開發了一台可用於同時測量包括角膜厚度、晶狀體厚度、視網膜厚度、前房深度、眼軸長度等在內的多個視軸參數的原理儀器。本儀器具有測量精度高、速度快、非接觸及舒適度高等優點。
