利用拉曼過程實(shí)現(xiàn)雙通道原子相干性轉(zhuǎn)移的研究.pdf

1、近年來，由于多能級(jí)原子與相干光場相互作用，發(fā)生量子干涉效應(yīng)，將會(huì)產(chǎn)生多種有意義的物理現(xiàn)象，因此光與原子相互作用領(lǐng)域中的研究備受人們關(guān)注。其中，電磁感應(yīng)透明(EIT)、相干布局俘獲(CPT)、拉曼雙光子過程、受激拉曼絕熱過程、自發(fā)輻射控制、共振增強(qiáng)的非線性以及光量子存儲(chǔ)都是基于原子相干效應(yīng)。
　　1995年，美國斯坦福大學(xué)的Harris小組在銣原子氣室中，利用電磁感應(yīng)透明技術(shù)將光脈沖群速度減慢，并至165m/s。哈佛大學(xué)的Hau小組

2、1999年在超冷Na原子BEC中，觀測到了光脈沖群速度減慢現(xiàn)象，并且利用EIT效應(yīng)將光脈沖的群速度減慢至17m/s。隨后，他們?cè)诠鉁p速的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了光場信息在原子系綜中的存儲(chǔ)與可控釋放。由于量子信息存儲(chǔ)方面研究不斷的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，量子信息的操控的研究已經(jīng)成為近年來關(guān)注的熱點(diǎn)。但是對(duì)量子信息如何進(jìn)行操控的研究還需近一步提高，該研究為下一步開展比特操控研究提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。而且在目前的量子計(jì)算，量子通訊和量子中繼有著更廣泛的應(yīng)用前景。<

3、br>　　本文中主要介紹在87Rb冷原子介質(zhì)中，其形成電磁感應(yīng)透明(EIT)的原理，通過電磁感應(yīng)透明實(shí)現(xiàn)光脈沖群速度的降低，并利用EIT動(dòng)力學(xué)過程將光脈沖存儲(chǔ)在原子兩基態(tài)的相干疊加態(tài)中，實(shí)現(xiàn)了光脈沖的存儲(chǔ)和釋放。實(shí)驗(yàn)研究了在對(duì)光脈沖存儲(chǔ)和釋放研究基礎(chǔ)上，通過拉曼雙光子過程，對(duì)原子相干性進(jìn)行轉(zhuǎn)移，并且測得了原子相干性轉(zhuǎn)移效率與拉曼光強(qiáng)，拉曼單光子失諧的關(guān)系。通過對(duì)高斯型拉曼光脈沖和方波型拉曼光脈沖的比較，我們得到利用高斯型拉曼光脈沖實(shí)現(xiàn)原

4、子相干性的高效轉(zhuǎn)移。本文主要介紹的工作有以下內(nèi)容:
　　1)具體介紹在Λ型三能級(jí)原子結(jié)構(gòu)中，利用光與原子相互作用的半經(jīng)典理論，對(duì)EIT效應(yīng)的吸收和色散進(jìn)行理論分析。并且介紹了利用EIT動(dòng)力學(xué)過程，對(duì)光量子信息存儲(chǔ)和釋放的理論分析。
　　2)在實(shí)驗(yàn)過程中，利用電磁感應(yīng)透明(EIT)效應(yīng)將光信號(hào)壓縮到87Rb冷原子介質(zhì)中，當(dāng)光信號(hào)被存儲(chǔ)到原子兩基態(tài)的相干疊加態(tài)中，實(shí)現(xiàn)了在冷原子介質(zhì)中光脈沖的存儲(chǔ)和釋放。在此基礎(chǔ)上，通過拉曼雙光子