《鹼金屬原子躍遷波段高品質量子光源的實驗實現》是依託華東師範大學，由荊傑泰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鹼金屬原子躍遷波段高品質量子光源的實驗實現
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：荊傑泰
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子光源是量子光學、原子分子物理、量子信息科學以及量子計量學等學科領域研究中不可或缺的工具。這些領域的發展也很大程度上依賴於對原子系統和量子光源之間相互作用的深入研究。正因如此，這些領域對與原子躍遷波段直接相匹配的量子光源的需求日益增加，尤其是對其量子光學品質提出越來越高的要求。.利用鹼金屬原子系綜的非線性量子光學效應來產生與原子躍遷波段直接自然匹配的量子光源，目前在國際上被認為是一個極具發展前景的方案。本項目順應這一國際發展趨勢，開展鹼金屬原子躍遷波段的高品質量子光源的實驗研究。將原子量子控制的思想與提高光源的量子光學品質有機結合，發展出產生基於鹼金屬原子系綜的高品質量子光源的新技術。具體而言，實現（1）高品質的正交壓縮光源；（2）連續變數多組份量子糾纏光源。本項目的研究將進一步豐富光與物質相互作用的內容，同時為推動量子光源在量子計量學、量子信息科學等領域的套用開闢新的技術途徑。
結題摘要
在項目的資助下，圍繞鹼金屬原子躍遷波段量子光源的實驗產生和套用而展開，主要做了兩方面的事情：（1）量子光源產生方面：(i)在實驗上利用鈦寶石雷射器和熱的銣85蒸氣中的四波混頻獲得了具有6dB壓縮度的D1線上的量子關聯孿生光束，低頻壓縮可以達到1.5KHz，並且研究了泵浦光對系統壓縮頻寬的影響，論文發表在optics letters上；(ii)利用半導體雷射器及其放大器，同樣獲得了7 dB壓縮度的D1線上的量子關聯孿生光束，低頻壓縮可以達到8KHz，論文發表在optics letters上，並且獲得授權專利一項；（2）量子光源套用方面：(i)利用四波混頻過程取代通常的線性光學分束器，建立起了非線性量子干涉儀，得到可見度達到接近1的干涉現象，研究了系統的干涉極大值與相敏場強度的平方依賴關係，相關成果發表在Applied Physics Letters上；(ii)研究了系統干涉可見度對系統參數的依賴關係，並且發現這個干涉裝置的干涉可見度在很大的系統參數範圍里都可以達到0.9，這對於此干涉儀在量子測量中的套用有著重要的意義，論文也發表在Applied Physics Letters上；(iii)利用四波混頻過程產生的橫模斑圖反饋到系統的注入端，實現了相干反饋機制下的光學邏輯“或門”和“或非門”，論文發表在Applied Physics Letters。目前總共發表標註論文資助的SCI論文11篇，其中Applied Physics Letters3篇，Optics letters兩篇，Physical Review A三篇，一篇邀請綜述Chinese Science Bulletin。獲得授權專利一項。會議論文12篇，其中國際會議論文六篇（兩篇邀請報告）,六篇國內會議論文。在項目資助期間，項目成員獲得2010 年教育部“新世紀優秀人才”，2009 上海市“東方學者”特聘教授，2011 上海市“曙光學者”，2009 上海市“浦江學者”以及上海市人才發展資金，教育部留學回國人員基金，華東師範大學創新基金，國家重點實驗室優秀青年培養基金的資助。在項目資助期間，先後派三名優秀的博士生去美國和加拿大的重要研究機構進行合作交流。
