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2009年

我实验室单原子量子调控研究取得重要进展

来源:武汉光电国家研究中心     作者:    发布时间:2009年11月24日    浏览:

激光冷却的中性原子具有长的态相干时间,是量子计算、量子仿真、量子信息处理等研究领域的众多候选体系之一,对单个中性原子的操控是当前量子调控研究方面的难点和热点。中科院武汉物理与数学研究所/武汉国家光电实验室的原子芯片团队,在单原子量子调控研究方面取得重要进展。该团队利用空间光调制器实现了独特的单原子全息光阱阵列,从而成功实现了单个原子和单原子阵列的囚禁和操控。该全息光阱阵列是由拉盖尔-高斯光模式叠加之后形成的具有一维旋转对称性的环形晶格(图1)。通过播放全息位相影片对该晶格进行了动态的旋转操作,通过时间分辨荧光成像技术,成功地观测到了原子二维圆周运动的信号(2),实现了单原子、双原子在二维空间的旋转和单个光阱之间的受控转移。该项工作得到了科技部973项目的支持,研究结果发表在Optics Express (Optics Express, 17, 21007-21014, 2009 )



1 利用空间光调制器实现的的环形光晶格。a)从左到右依次为双阱、四阱和六阱的光强分布图。b)空间光调制器的全息位相图。


2 单原子在环形光晶格中旋转的信号。a)光晶格旋转频率为15Hzb)光晶格旋转频率为6Hz,前1秒钟有2个原子,后1秒只有1个原子;c) 光晶格旋转频率为6Hz,实线和虚线为空间的两个固定观测点看到的信号。

(责任编辑:肖晓春)