本文主要研究内容
作者王家超（2019）在《铯原子魔数波长光镊的构建及单原子俘获寿命改善》一文中研究指出：单原子做为最基本的量子比特,对于研究光与物质相互作用基本原理具有独特的作用,可以为量子计算与量子通信,多量子节点网络的构建提供有力的工具。相比于其他的量子系统,中性原子具有容易操控,与外界电磁场相互作用小,可以保持较长的相干时间等优点。本文依据光与二能级原子相互作用基本理论,采用多能级模型计算了铯原子在光镊中的光频移,然后构建出魔数波长偶极力阱,由于魔数波长偶极力阱中原子俘获寿命很短,我们用谐振子模型分析了原子在光镊中的加热机制,然后增加了一套功率稳定反馈系统,通过降低光镊强度噪声,减少光镊对原子的参量加热,从而提高单原子的俘获寿命。本文工作主要包括以下几个部分:（1）介绍单色光与二能级原子相互作用基本理论,以及实验上单个原子的激光冷却和俘获、单原子阵列的构建。单原子与单原子阵列作为最基本的量子比特在量子计算、量子信息等方面的应用。（2）介绍光镊导致的原子能级频移,利用多能级模型计算铯原子D2线6S1/2（F=4,mF=+4）→6P3/2（F’=5,mF=+5）超精细能级在不同波长不同偏振光镊下的光频移。确定基态与激发态差分光频移为零的波长（我们称之为魔数波长）,然后构建魔数波长光镊,并测量了单原子在魔数波长光镊中的光频移。单原子作为良好的单光子源,通过选择魔数波长使得上下能级差分光频移为零,可以有效压缩原子辐射光子的线宽,接近自然线宽,如此对于单光子源品质的提高具有很大的实际意义。（3）针对光镊强度起伏对阱中原子的加热问题,增加一套功率稳定反馈系统。以声光频移器（AOM）作为主要调控元件,采样部分输出功率,作为反馈信号输入PID,PID的输出作为调制信号,反馈在AOM驱动电压上,可以稳定AOM一级衍射光的输出,同时降低部分频域噪声,以及时域噪声。（4）降低光镊强度噪声可以有效延长光镊中原子的寿命。我们对比了在不同取样功率比例下时域上的功率稳定反馈效果,以及相同取样功率比例下频域上带宽的抑制效果。然后测量了对光镊加功率稳定反馈系统和不加情况下原子的俘获寿命,实验表明通过对光镊强度噪声的抑制可以将原子俘获寿命从200ms延长至1180 ms。
Abstract
chan yuan zi zuo wei zui ji ben de liang zi bi te ,dui yu yan jiu guang yu wu zhi xiang hu zuo yong ji ben yuan li ju you du te de zuo yong ,ke yi wei liang zi ji suan yu liang zi tong xin ,duo liang zi jie dian wang lao de gou jian di gong you li de gong ju 。xiang bi yu ji ta de liang zi ji tong ,zhong xing yuan zi ju you rong yi cao kong ,yu wai jie dian ci chang xiang hu zuo yong xiao ,ke yi bao chi jiao chang de xiang gan shi jian deng you dian 。ben wen yi ju guang yu er neng ji yuan zi xiang hu zuo yong ji ben li lun ,cai yong duo neng ji mo xing ji suan le se yuan zi zai guang nie zhong de guang pin yi ,ran hou gou jian chu mo shu bo chang ou ji li jing ,you yu mo shu bo chang ou ji li jing zhong yuan zi fu huo shou ming hen duan ,wo men yong xie zhen zi mo xing fen xi le yuan zi zai guang nie zhong de jia re ji zhi ,ran hou zeng jia le yi tao gong lv wen ding fan kui ji tong ,tong guo jiang di guang nie jiang du zao sheng ,jian shao guang nie dui yuan zi de can liang jia re ,cong er di gao chan yuan zi de fu huo shou ming 。ben wen gong zuo zhu yao bao gua yi xia ji ge bu fen :（1）jie shao chan se guang yu er neng ji yuan zi xiang hu zuo yong ji ben li lun ,yi ji shi yan shang chan ge yuan zi de ji guang leng que he fu huo 、chan yuan zi zhen lie de gou jian 。chan yuan zi yu chan yuan zi zhen lie zuo wei zui ji ben de liang zi bi te zai liang zi ji suan 、liang zi xin xi deng fang mian de ying yong 。（2）jie shao guang nie dao zhi de yuan zi neng ji pin yi ,li yong duo neng ji mo xing ji suan se yuan zi D2xian 6S1/2（F=4,mF=+4）→6P3/2（F’=5,mF=+5）chao jing xi neng ji zai bu tong bo chang bu tong pian zhen guang nie xia de guang pin yi 。que ding ji tai yu ji fa tai cha fen guang pin yi wei ling de bo chang （wo men chen zhi wei mo shu bo chang ）,ran hou gou jian mo shu bo chang guang nie ,bing ce liang le chan yuan zi zai mo shu bo chang guang nie zhong de guang pin yi 。chan yuan zi zuo wei liang hao de chan guang zi yuan ,tong guo shua ze mo shu bo chang shi de shang xia neng ji cha fen guang pin yi wei ling ,ke yi you xiao ya su yuan zi fu she guang zi de xian kuan ,jie jin zi ran xian kuan ,ru ci dui yu chan guang zi yuan pin zhi de di gao ju you hen da de shi ji yi yi 。（3）zhen dui guang nie jiang du qi fu dui jing zhong yuan zi de jia re wen ti ,zeng jia yi tao gong lv wen ding fan kui ji tong 。yi sheng guang pin yi qi （AOM）zuo wei zhu yao diao kong yuan jian ,cai yang bu fen shu chu gong lv ,zuo wei fan kui xin hao shu ru PID,PIDde shu chu zuo wei diao zhi xin hao ,fan kui zai AOMqu dong dian ya shang ,ke yi wen ding AOMyi ji yan she guang de shu chu ,tong shi jiang di bu fen pin yu zao sheng ,yi ji shi yu zao sheng 。（4）jiang di guang nie jiang du zao sheng ke yi you xiao yan chang guang nie zhong yuan zi de shou ming 。wo men dui bi le zai bu tong qu yang gong lv bi li xia shi yu shang de gong lv wen ding fan kui xiao guo ,yi ji xiang tong qu yang gong lv bi li xia pin yu shang dai kuan de yi zhi xiao guo 。ran hou ce liang le dui guang nie jia gong lv wen ding fan kui ji tong he bu jia qing kuang xia yuan zi de fu huo shou ming ,shi yan biao ming tong guo dui guang nie jiang du zao sheng de yi zhi ke yi jiang yuan zi fu huo shou ming cong 200msyan chang zhi 1180 ms。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山西大学的王家超，发表于刊物山西大学2019-11-12论文，是一篇关于光频移论文,魔数波长论文,俘获寿命论文,参量加热论文,强度噪声抑制论文,山西大学2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山西大学2019-11-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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