【摘要】：量子存儲器在量子信息處理、量子測量、單光子探測、量子力學(xué)基本原理驗證等眾多研究方向都有著越來越顯著的應(yīng)用價值和前景。近十年,量子存儲器的研究取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,極大地促進(jìn)了量子信息等領(lǐng)域的研究。本論文主要內(nèi)容就是基于冷原子系綜的量子存儲器的相關(guān)實驗研究。主要工作有利用電磁誘導(dǎo)透明技術(shù),成功實現(xiàn)量子比特在窄帶糾纏光源和冷原子量子存儲器間的相互轉(zhuǎn)換,存儲前后光子的極化糾纏等量子特性被很好地保持著：利用環(huán)形腔增強技術(shù)和拉曼過程實現(xiàn)高效率的極化糾纏態(tài)制備、存儲和讀取,存儲讀取效率達(dá)到75%；實現(xiàn)同時高讀取效率和超長存儲壽命的高性能量子存儲器,其中利用光晶格陷俘和光頻移磁補償技術(shù)實現(xiàn)DLCZ存儲壽命約0.38秒,利用環(huán)形腔增強技術(shù)實現(xiàn)存儲讀取效率約80%。我們相信,本論文中的這些基于冷原子系綜的量子存儲器相關(guān)研究成果和技術(shù)進(jìn)步對未來線性光學(xué)量子計算、遠(yuǎn)距離量子通訊和量子中繼、量子密鑰分發(fā)等領(lǐng)域都有著非常重要的價值,同時對量子物理基本原理的驗證也有幫助和促進(jìn)作用。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O431.2;TP333
【圖文】：

軸為光哄裝載時間點相對于冷卻光關(guān)斷時間，縱軸為光哄陷俘原子團(tuán)光學(xué)厚度峰值。用區(qū)域，也會影響俘獲原子數(shù)目。圖2.2的橫坐標(biāo)為光哄陷俘激光^u啟時間點相對于冷卻光關(guān)斷的時間差；縱坐標(biāo)為拍照光講束縛原子布局的中心峰值位置的庿原子團(tuán)光學(xué)厚度。激光波長為780.74nm，實驗數(shù)據(jù)點是在關(guān)斷冷卻光，重新粟浦光，磁場等后等待26rns后的原子拍照得到的結(jié)果�？梢钥吹�，光講激光與冷卻光共存時間稍長，峰值原子的光學(xué)厚度就迅速減小。依照所測實驗結(jié)果，我們設(shè)重新冷卻光關(guān)斷0.3ms后開啟原子光講陷俘。接著，我們測量了在光勢講波長780.54nm不同光講哄深下，勢講所陷俘的原子總數(shù)的變化規(guī)律。參見圖2.3,光哄陷俘原子總數(shù)原子與光勢講深近似成線性比例。物理圖像上很直觀，光勢講越深，可抓取原子系綜的有效區(qū)域就越大。光哄俘獲冷原子

我們測量了在光勢講波長780.54nm不同光講哄深下，勢講所陷俘的原子總數(shù)的變化規(guī)律。參見圖2.3,光哄陷俘原子總數(shù)原子與光勢講深近似成線性比例。物理圖像上很直觀，光勢講越深，可抓取原子系綜的有效區(qū)域就越大。光哄俘獲冷原子，我們關(guān)心和必須考慮的一個物理量，即原子俘獲壽命。在只采用一個入射方向的光勢講，原子團(tuán)很快地就被光散射出成像用CCD相機的工作區(qū)域�？删_測量原子團(tuán)原子數(shù)目的時間尺度大致在五六十毫秒。超過該時間尺度，相當(dāng)多的原子已移出CCD相機成像區(qū)域了。在實驗數(shù)據(jù)分析上，很難得到原子數(shù)隨陷俘時間的衰減壽命。17

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 尹合鈺;成日盛;徐正;蔡涵;蔣振南;李鐵夫;劉建設(shè);陳煒;;SNSPD的物理模型與研究進(jìn)展[J];微納電子技術(shù);2013年11期

2 蔡涵;徐正;尹合鈺;日盛;李鐵夫;劉建設(shè);陳煒;;強吸收結(jié)構(gòu)高速超導(dǎo)納米線單光子探測器(英文)[J];低溫物理學(xué)報;2014年01期

3 周霞;張遠(yuǎn)坤;王繼成;;Jaynes-Cumming模型中幾種量子糾纏測量熵的比較[J];光電子技術(shù);2014年01期

4 Alexey E.Rastegin;;Uncertainty and Certainty Relations for Pauli Observables in Terms of R′enyi Entropies of Order α ∈(0;1][J];Communications in Theoretical Physics;2014年03期

5 倪順利;賀志;姚春梅;;W糾纏輔助下的熵測不準(zhǔn)關(guān)系[J];湖南文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年02期

6 陳昌永;侯其哲;李韶華;;Spin Ensembles Coupled to Superconducting Resonators: A Scalable Architecture for Solid-State Quantum Computing[J];Communications in Theoretical Physics;2014年08期

7 丁麗華;鄭帆;郟濤;金飚兵;;具有金納米小球覆蓋的超導(dǎo)納米線條的Ⅰ～Ⅴ特性[J];低溫物理學(xué)報;2015年01期

8 ;Efficient fluorescence detection of a single neutral atom with low background in a microscopic optical dipole trap[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2012年09期

9 LIU YiMin;;Virtual-photon-induced entanglement with two nitrogen-vacancy centers coupled to a high-Q silica microsphere cavity[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2013年11期

10 YAO ChunMei;CHEN ZhiHua;MA ZhiHao;SEVERINI Simone;SERAFINI Alessio;;Entanglement and discord assisted entropic uncertainty relations under decoherence[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2014年09期

本文編號：2728986