基于冷原子系综单光子时间模式调控与研究

发布时间：2020-06-23 02:36

【摘要】：我们以铷85冷原子系综为实验平台,通过自发四波混频的方法产生宣布式单光子。通过调节四波混频的实验条件,如耦合光光强、泵浦光光强、原子光学深度等实验参数,我们调控出了两种具有不同时间模式的单光子。通过平衡零拍探测的方法,我们还原出了单光子时间波函数的相位信息。针对这两种时间模式相位信息的不同特点,在理论上我们提出在非平衡Mach-Zender(M-Z)干涉仪中,单光子在两个近乎正交的时间模式下的干涉结果完全相反,因此通过单光子干涉我们可以对不同的时间模式进行分辨。在实验中,我们搭建了特制的非平衡MZ干涉仪,并测量了两种时间模式下的单光子的干涉结果,干涉结果与我们的理论计算基本符合。两个时间模式下的单光子干涉对比度最高可达85.7%。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O562
【图文】：

第二章 基于冷原子系综的单光子源冷原子系综2.1.1 激光冷却很早以前人们就认识到被光照射的物体会受到一个微弱的压力，称为光压。直到激光发明之前，光压一直未获得较大的关注。激光的出现，推动了光压的应用。 和 Schawlow 等人于 1975 年提出用激光对原子的辐射压力来进行多普勒冷却的方案[34]。1982 年 W.D.Philips 等通过多普勒冷却方案成功将钠原子冷却到 70 mK 左右[35]。1985 年 S.Chu 等成功将中性 Na 原子冷却到 240μK 左右[36]，并提出光学黏胶的概念，并于 1997 年获得诺贝尔物理学奖。

华东师范大学硕士学位论文利用激光多普勒冷却的方法能够将原子进行减速，如果要对原还需要将原子束缚在一定的区间内。应用原子磁子能级在磁场，1987 年 Raab 等人运用磁光阱首次将原子囚禁在磁场零点附磁光阱原理图。考虑由基态 和激发态 构成的理想二（a）中所示。原子处于由一对反亥姆霍兹线圈产生的沿z 轴分其中磁场强度可表示为 ， 代表磁场梯度，在

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