《雙阱中超冷極性分子的偶極-偶極相互作用及操控》是依託山西大學，由賈鎖堂擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：雙阱中超冷極性分子的偶極-偶極相互作用及操控
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：賈鎖堂
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超冷極性分子具有永久電偶極矩，其獨特的長程偶極-偶極相互作用使其在精密測量、量子信息、多體物理等物理學前沿領域具有廣闊的套用前景。針對超冷極性分子量子態操控這一國際研究熱點和難點問題，利用超冷RbCs分子碰撞化學反應率低的特點，採用Feshbach共振和寬頻光學泵浦相結合的實驗方案製備純基態超冷RbCs極性分子；將超冷RbCs極性分子高效裝載到空間可分辨的雙光學偶極阱中，研究外場作用下的超冷極性分子系綜組份間的偶極-偶極相互作用，通過外加電場和光場對超冷RbCs極性分子量子態進行製備和有效操控。研究雙阱中超冷RbCs極性分子系綜基於偶極-偶極相互作用的量子態操控的物理機制和相關動力學行為，將是超冷分子量子態操控研究的重要的理論與技術突破。在此基礎上，我們將研究從系綜雙組份擴展到系綜多組份的量子態操控的技術手段，探索基於超冷極性分子作為網路格點的量子信息處理和並行量子計算。
結題摘要
超冷極性分子具有多自由度，多能級，永久電偶極矩，其獨特的長程偶極-偶極相互作用使其在精密測量、量子信息、多體物理等物理學前沿領域具有廣闊的套用前景。針對超冷極性分子量子態操控這一國際研究熱點和難點問題，建立並完善了RbCs超冷分子實驗系統和NaCs超冷分子系統，利用超冷RbCs分子碰撞化學反應率低的特點，採用Feshbach共振和光締合級聯躍遷的實驗方案製備純基態超冷RbCs極性分子。解決了超冷分子密集相干製備中最優能級選擇的關鍵科學問題。實現了全光學製備原子玻色-愛因斯坦凝聚，溫度低至70nK，且通過採用磁懸浮光阱裝載數目提高了5倍。獲得了超冷極性分子的高分辨高靈敏光譜。將超冷RbCs極性分子高效裝載到空間可分辨的雙光學偶極阱中,阱內極性分子壽命＞500ms。研究外場作用下的超冷極性分子系綜組份間的偶極-偶極相互作用，通過外加電場和光場對超冷RbCs極性分子量子態進行製備和有效操控，研究了超冷RbCs極性分子系綜基於偶極-偶極相互作用的量子態操控的物理機制和相關動力學行為。通過光場、電場、微波場多種手段對基態超冷 RbCs 分子進行了外場操控，實現了微波場對分子轉動量子態精密測量，研究了混合場調控超冷極性分子轉動能級疊加態製備，在耦合原子-分子系統中利用磁光量子干涉產生了非線性Fano共振，製備了相干疊加態。使用微波場實現了超冷RbCs分子轉動態量子相干操控。項目嚴格按照計畫執行，順利完成各項研究任務。所獲得的研究結果可以從雙組份擴展到多組份，這也有助於探索基於超冷極性分子作為網路格點的量子信息處理和並行量子計算。
