《銣原子中基於光子回聲協定的量子信息存儲》是依託吉林大學，由陳怡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：銣原子中基於光子回聲協定的量子信息存儲
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳怡
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於量子相干效應的光速調控和光量子信息存儲，在光通訊、量子信息處理和量子計算等領域有著重要的套用價值。目前量子信息存儲的時間較短，限制了長距離量子通信的發展。本項目將以銣原子為研究介質，開展基於光子回聲協定的量子信息存儲的理論和實驗研究。主要研究內容是：建立分析銣原子中基於光子回聲協定的量子信息存儲和提取的動力學理論，研究其中的物理機制，以得到清晰和完整的物理圖像；在此基礎上，研究兩脈衝和三脈衝光子回聲協定模型下的量子信息存儲，並進行數值模擬，分析各種參數對量子信息存儲時間的影響；比較不同光子回聲協定下量子信息存儲的優缺點，分析如何獲得長的存儲時間，以便套用於長距離的量子通信領域中。
結題摘要
長距離的量子通信需要利用量子中繼器，而量子中繼器的核心部件是光量子信息儲存。為此本項目致力於研究基於光子回聲的量子信息存儲，以期得到較長的信息存儲時間。在本項目三年執行期間，我們首先利用瞬態相干作用的基本理論對二能級原子系統中的兩脈衝光子回聲展開細緻研究，通過解析求解，用布洛赫矢量隨時間變化的物理圖像直觀地描述了光子回聲產生的物理機制。在此基礎上，用布洛赫-麥克斯韋方程對三能級的三脈衝光子回聲進行了理論計算和數值模擬，對此過程中的量子信息存儲和提取的動力學過程有了比較顯性的認識。為了得到較長的量子信息存儲時間，需要在三脈衝的基礎上加入雙重相位再匹配脈衝以實現無粒子數反轉的光子回聲模型，數值模擬了此模型的量子信息存儲過程，計算了此過程中密度矩陣各個分量的變化，討論了其原因，分析了各參量變化對信息存儲的影響。此外，對多能級原子系統中一些量子相干現象和利用原子自旋相干及電磁感應光透明實現光脈衝的量子信息存儲進行了研究。這些工作為將來進一步的量子信息處理和量子通信研究打下了堅實的基礎。
