收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

新颖光晶格与冷原子量子调控光谱的理论研究

周琦  
【摘要】:自从光学晶格问世以来,在过去的二十年中取得了快速的发展,并被广泛应用于研究中性原子的冷却与囚禁、量子简并气体动力学、量子计算与信息处理、以及凝聚态物理基本现象等。本文以新颖光学晶格的产生为研究中心,并理论探讨了基于光晶格的量子调控光谱特性。 本文首先提出了一种利用平面波或高斯光束照明振幅型线形余弦光栅与单透镜所构成的简单光学系统,在径向上产生光学多势阱的新颖方案。通过改变余弦光栅花样的调制频率容易实现多光阱到单光阱的动态控制与演化。此外,我们还讨论了如何利用两个方向上正交或非正交调制的余弦光栅以及多束非相干光照明,来得到各种构型的二维光学晶格。结果表明:在该方案基本上能够实现所有对称性的二维布拉维晶格。 其次,本文提出了一种利用环形余弦光栅在光轴方向上产生光学偶极三阱的新方案。用功率为1mW的YAG激光照射该系统,能够得到平均间距约37μm的三个光学势阱,其平均深度约0.5μK,平均体积约74μm3,能够适用于囚禁、操控原子波色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。余弦光栅采用空间光调制器件进行实时显示,通过调节相邻光阱间势垒的高度,实现从三阱到单阱的演化。在此方案基础上,利用平均场近似,对BEC装载、分离以及干涉过程进行了数值模拟。此外,还探讨了利用三个具有高斯型包络的余弦函数对干涉花样进行拟合,从中提取相对相位的方法。 接着,本文结合环型与线型调制的余弦光栅,进一步研究了在焦点附近得到2x2x3构型的三维微光阱列阵的方案,并就冷原子的装载过程进行了蒙特卡洛模拟。结果表明:利用动态装载过程可以有效地提高装载效率;通过改变光栅参数t0和冷原子初始温度T0,可以在较大的范围内调节三层原子的装载比例和装载效率。该方案在制备可寻址的三维光学晶格以及量子计算中有着广泛的应用前景。 最后,本文研究了在量子相干条件下,一维CO2光学晶格中冷原子的光谱特性,提出了一种新颖、可操控的光子带隙结构。结果表明:在85Rb原子共振频率附近存在一个显著的光子禁带。通过对晶格中冷原子反射、透射光谱的分析,得到了光谱参数与冷原子温度、格点平均原子数和晶格大小的关系。此外,利用聚焦的共振光束可以向晶格中引入缺陷,并就单个或两个中心对称缺陷对光谱的影响进行了理论计算。在此基础上,我们进一步探索了一种利用光谱对光学晶格中冷原子进行直接原位探测以及对缺陷进行寻址的方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 高守恩,陈斌;有源RLC回路的量子化[J];大学物理;1994年01期
2 杨群峰,邓明华;表示张量积与量子对称[J];数学进展;1995年06期
3 何中凯;;量子楼梯[J];大科技(科学之谜);2007年03期
4 沈有根;具有物质场的量子Kaluza-Klein宇宙学[J];科学通报;1987年16期
5 陈正豪;新颖的量子阱红外探测器[J];物理;1991年04期
6 苏庆德,施朝淑,杨跃涛,赵贵文;光声光谱法测定粉末ZnS:Mn中Mn~(2+)的量子效率[J];中国科学技术大学学报;1996年03期
7 高早春,陈永寿;三轴量子转子的初步研究[J];中国原子能科学研究院年报;1997年00期
8 吕亚军,吴令安,吴美娟,李师群,张培林;光折变介质中前向三波混频的量子相关特性[J];物理学报;1998年07期
9 高山;量子超光速通信[J];国外科技动态;2000年06期
10 高山;百年震撼——认识量子[J];中国科技月报;2001年01期
11 荆杰泰,张靖,赵法刚,延英,谢常德,彭堃墀;三组份纠缠与可控连续变量量子密集编码[J];量子光学学报;2002年S1期
12 赵秀梅,曹利克,杨涛,岳瑞宏;自旋1/2粒子的量子DNLS模型的可积性[J];高能物理与核物理;2004年09期
13 段正路,张卫平;微原子波导口的量子反射[J];量子光学学报;2004年S1期
14 洪少春;;Andreev反射对量子输运性质的影响[J];泉州师范学院学报;2007年04期
15 A.F.Sklensky ,周连祥;X射线增强屏的量子利用率[J];发光学报;1976年01期
16 徐宁卿;从量子理论的发展历史深入认识普朗克常数的意义[J];黑龙江大学自然科学学报;1985年02期
17 王启明;半导体量子光电子学的进展[J];中国科学院院刊;1992年04期
18 刘文海,钱兆华,周继红;宇宙本体统一于场吗?(续)──E·拉茨洛的亚量子全息场理论简介[J];哲学动态;1993年01期
19 屠萍官,张日清,赵南明;双量子滤波(DQF)核磁共振研究细胞内钠[J];生物物理学报;1994年01期
20 张国营,杨杰慧,徐游;Tb:YIG晶体Faraday效应及磁化[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);1994年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘亮;;微重力环境下冷原子物理及其应用[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
2 肖瑞华;朱士群;方建兴;;两原子和真空腔耦合系统中量子失协的演化[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
3 王宏强;;量子Internet[A];全国第十四届计算机科学及其在仪器仪表中的应用学术交流会论文集[C];2001年
4 王寿泰;;量子绝缘材料[A];中国电工技术学会电线电缆专委会2001年会论文集[C];2001年
5 王笑君;李铭;胡连;熊钰庆;何宝鹏;;量子物理新课程体系构建与实施研究[A];第十五次全国原子、原子核物理研讨会暨全国近代物理研究会第八届年会论文集[C];2004年
6 陈超;;量子刮瘀拔毒平衡工程[A];中国特种针法应用与针灸临床学术交流大会论文集[C];2000年
7 吴庆林;陈宗海;董道毅;;量子最优控制研究综述[A];’2004系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2004年
8 李飞;赵生妹;郑宝玉;;具有非线性映射特性的量子神经元[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
9 覃东欢;力虎林;;量子有序磁性纳米阵列的研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
10 苏长征;;量子医学——二十一世纪的新医学[A];2002中国未来与发展研究报告[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周琦;新颖光晶格与冷原子量子调控光谱的理论研究[D];华东师范大学;2011年
2 张秋兰;低维量子多体系统的特性及其量子相变的理论研究[D];浙江大学;2008年
3 刘洋;冷原子体系在量子信息中的应用[D];中国科学技术大学;2012年
4 郭利平;光晶格中两分量冷原子量子相变的研究[D];山西大学;2009年
5 韩燕旭;多能级冷原子系统中EIT增强非线性效应的研究[D];山西大学;2009年
6 孔令波;原子介质中激光诱导量子相干效应的研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2007年
7 赵文垒;少数自由度导致的退相干和量子—经典过渡[D];武汉大学;2010年
8 何明;原子光学理论和实验研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2004年
9 黄劲松;腔中冷原子的量子动力学及超导比特的量子信息处理[D];西南交通大学;2012年
10 张少良;周期性边界条件下一维玻色体系的零温特性[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田晓;锶光晶格钟一级冷却的实现[D];中国科学院研究生院(国家授时中心);2010年
2 涂文凯;冷原子用的稳频激光及系统设计[D];浙江大学;2011年
3 田养丽;量子对话协议研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 李明达;若干量子安全机制关键技术研究[D];沈阳师范大学;2012年
5 张荣良;纠缠援助的量子卷积码的研究[D];河北师范大学;2011年
6 舒鹏丽;两模玻色—爱因斯坦凝聚体的涨落纠缠动力学[D];大连理工大学;2011年
7 王鑫;Yangian在铷金属原子量子简并态中的应用[D];东北师范大学;2004年
8 郭文忠;基于量子密钥的签名协议的研究[D];福州大学;2003年
9 盖永杰;光场与原子相互作用系统中自旋压缩性质研究[D];长春理工大学;2010年
10 薛霆;量子数字签名方案的设计与研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈小平党文民;专家学者纵论科学发展与普及[N];河南日报;2008年
2 王凯王炳尧 黄维孝;顺义建成量子技术增硒果园[N];农民日报;2008年
3 倪颖实习生 王文君;量子炉材:在创新中跨越[N];鞍山日报 ;2008年
4 通讯员 王炳尧黄维孝;我国首家量子技术增硒果园诞生[N];科技日报;2008年
5 张宇峰;齐铁公安处:“量子鼻”嗅出危爆品[N];人民公安报;2008年
6 谭丽莎;长虹“量子芯”申创吉尼斯[N];中华工商时报;2006年
7 周文斌 通讯员 王炳尧;量子科学研究取得一批新成果[N];光明日报;2005年
8 本报记者 杨小林;奇瑞量子起底[N];经济观察报;2011年
9 编译 思念;量子计算机的一大步[N];电脑报;2004年
10 凌芸;创业者之歌[N];市场报;2000年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978