雙環路冷原子干涉儀中空間幾何相位特性的研究

《雙環路冷原子干涉儀中空間幾何相位特性的研究》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由李潤兵擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：雙環路冷原子干涉儀中空間幾何相位特性的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李潤兵
• 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院

項目摘要

原子干涉儀在精密測量領域有著廣泛的套用，慣性效應和幾何相位等因素將引起原子干涉條紋的相位變化，實驗研究空間幾何相位對提高慣性效應的測量精度有著重要意義。本項目擬在雙環路冷原子干涉儀中開展不同原子干涉路徑（態）的空間幾何相位及其拓撲性質的實驗研究，以期取得創新性的研究成果。具體研究方案和研究內容有：（1）通過採用不同偏振方向的Raman光脈衝序列相干操作原子,研究原子干涉條紋相位與原子躍遷幾率幅的關係；（2）通過控制雙環路冷原子干涉儀中Raman光脈衝之間不同序列的空間旋轉磁場,研究原子干涉儀中的空間幾何相位及其拓撲性質；（3）研究在空間磁場中原子波函式的相位演化。我們希望通過本項目的實施，揭示空間幾何相位的產生機理及其拓撲性質，闡明原子干涉過程中振幅與相位的依賴關係、在空間磁場勢中原子波函式的相位演化等物理問題，為進一步提高慣性效應的測量精度奠定基礎。

結題摘要

原子干涉儀在精密測量領域有著廣泛的套用，慣性效應和幾何相位等因素將引起原子干涉條紋的相位變化，實驗研究空間幾何相位對提高慣性效應的測量精度有著重要意義。通過本項目的實施，我們建立了一套用於慣性測量和幾何相位等實驗研究的雙環路冷原子干涉儀實驗裝置，並完成了冷原子的製備、上拋、探測，獲得了雙環路冷原子干涉條紋，完成了於雙環路冷原子干涉儀相關的單元技術，開展雙環路冷原子中幾何相位的實驗研究，證實了在原子干涉儀研究幾何相位的實驗中的預期結果，通過改變拉曼光的偏振方向（已投稿在Phys. Rev. A，已標註，第1作者）觀察到了與傳統的旋轉磁場方向（Atsushi Takahashi, Phys. Rev. A 80, 050102, 2009）相同的實驗結果，實驗證明在該實驗方案中，相位變化來自於雙光子過程中不同量子態正/負號的變化，從技術角度來講，雷射偏振較磁場更容易快速控制，因此該結果可用於快速量子相位邏輯門的構建。在本項目執行期間，項目負責人發表文章9篇，標有此項目資助的文章4篇。