单原子传输带的研究

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1、摘要1Keywords11•引言22实验原理42.1单原子传出带的站原理42.2偶极力的经賊型62.2.1原子极化率的Lomntz模型62.2.2艸液72.2.3JW率82.2.4光学驻波偶极阱深计算93实验方案103.1激光波长、功率的选择103.2删的设计123.3精细调节原子他133.4装宜调节监测153.5实验装査图154总结16参考文献16致谢解！未定义书签。单原子传输带的研究摘要单粒子操控是实现量子信息的基础,如量子开关,量子逻辑门,量子存储等。原子与光子之间进行量子态的转化,既要效率高，又要保

2、持量子态不失真,在腔QED实验中，必须确定性研究单原子如何进入腔,原子辐射光子以及光子从腔中逃逸等等基本问题。一种确定性地输运原子的方法，即原子传送带，被成功地用在腔QED实验中，其原理是利用驻波结构的光学偶极阱传送原子。远离共振的偶极阱(FORT)可以实现既可以俘获原子又基本不会影响它。原子的内态可以被保持很长时间，从而可用于量子存储,制备特殊的状态等。关键词单原子；传输带；远离共振的偶极阱；驻波StudyonthesingleatomconveyorStudent:WangZhihuiTbtor:Zha

3、ngTiancaiAbstract:Manipulationofsingleparticleisthekeyissueofquantuminformation,suchastherealizationofquantumswitcl%quantumlogic-gateandquantummemoiyInalltheseexperiment,thequantumstatemustbetransferredbetweenphotonsandatomswithhighefficiencyandlowlossless

4、.InthecavityQEDsystem,oneneedstocontrolthesingleatomsinsidethemicro-cavityandtheradiatedphotonswhichescapefromthecavitycanthusbeobtaineddeterministicaUy.Amethodcalledthesingleatomsconveyorwasusedsuccessfiillyrecentyearswliichisbasedonthestandingwavedipolet

5、rap.Far-off-resonancedipoletrapcanbeusedtocapturetheatomswithverylowscatteringrate.Theinternalstateoftheatomscanthusbeheldinalongtime,whichisessentialinthepreparationofspecialatomicstateandthequantummemoryKeywords:singleatom;conveyor;far-off-resonaiicedipo

6、letrap;standingwave1•引言腔量子电动力学(CAVITYQUANTUMELECTRODYNAMICS,WCAVITYQED)上要研处在受限空间，或者从真空环境隔离出的空间屮的电磁场与物质(丄要有原子、离子以及量子点等)间相互作用的动力7过程。在这个系统中起到隔离真空的“墙壁”常见的冇険BRY-PEROT腔、介质小球腔、光了晶体以及更他的微纳米结构。木质上，CAVITYQED研究的物理过程就是爱因斯坦在1930年索尔末会议上提出的那个苦名的光了盒实验的翻版。当初该理想实验作为爱因斯坦质疑玻尔

7、关丁逼子力学完备性的武器引起了广泛的关注，而在CAVITYQED中，约束光了的那他子蜘戍了上耐赶啲几种“墙壁”,弹赞则由原子等物质甜弋。作为一个简洁可控的物理系统理论模型，CavityQED—直以来都是开放量了体系研究领域屮的典范。在开放量子体系中，相干与退相干是最两个主要的角色。现代CavityQED实验获得的系统长吋间的相丁特性给光子与原子捉供了有效的量子接口，通过这个接口量子态可以在原子与光子之间进行可逆映射，从而使得它们有卑城为量子信息处理的妣腕者。腔址了电动力学不仅是研究开放览了系统的典范，也是实

8、现蚩了信息处理的重要途径之一。强耦介腔量了电动力学中的光与原了之间能fi交换速率远大于系统损耗引起的退相十速率，保证了量了信息能够在飞行比特与静止比特Z间口J靠i伸•可逆地转换，并提到了原了的町操控性。借助于受激拉曼绝热过程，强耦合」：光学腔中的单原了又是产生理想的确定性单光了源的重要手段。高精细度光学腔中的单原了探测与控伟恻是保证腔量了电动力学够多实现L述目标的核心问题，是腔量子电动力学实验的基础。磁光阱(Ma