光學(xué)腔量子電動(dòng)力學(xué)中的單原子探測(cè)及控制.pdf

1、腔量子電動(dòng)力學(xué)不僅是研究開放量子系統(tǒng)的典范，也是實(shí)現(xiàn)量子信息處理的重要途徑之一。強(qiáng)耦合腔量子電動(dòng)力學(xué)中的光與原子之間能量交換速率遠(yuǎn)大于系統(tǒng)損耗引起的退相干速率，保證了量子信息能夠在飛行比特與靜止比特之間可靠而且可逆地轉(zhuǎn)換。借助于受激拉曼絕熱過程，強(qiáng)耦合于光學(xué)腔中的單原子又是產(chǎn)生理想的確定性單光子源的重要手段。高精細(xì)度光學(xué)腔中的單原子探測(cè)與控制則是保證腔量子電動(dòng)力學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標(biāo)的核心問題，是腔量子電動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
　　針對(duì)腔

2、量子電動(dòng)力學(xué)中單原子的探測(cè)與控制問題，本論文中完成了以下工作:1)利用超高反射率的腔鏡搭建了長度為86.8μm，精細(xì)度達(dá)3.3×105的光學(xué)微腔，實(shí)現(xiàn)了腔量子電動(dòng)力學(xué)強(qiáng)耦合的基本條件;2）基于低溫度漂移的傳導(dǎo)腔(TransferCavity)，設(shè)計(jì)搭建了用于腔量子電動(dòng)力學(xué)失諧控制的光學(xué)頻率鏈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了原子-腔失諧與探測(cè)光失諧的精密控制，并成功應(yīng)用于單原子的實(shí)時(shí)探測(cè)實(shí)驗(yàn);3）以激光冷卻過程得到的磁光阱中的冷原子作為腔量子電動(dòng)力學(xué)的原子源