熱原子系綜中頻率非簡并的存儲實驗研究.pdf

1、量子信息科學是比較熱門的研究領域，涉及量子光學和信息科學技術。隨著量子信息科學的發(fā)展，量子信息網(wǎng)絡更是引起了人們的廣泛關注，其中量子中繼器是實現(xiàn)量子信息網(wǎng)絡建設的關鍵器件[1,2]。眾所周知，光子的傳播速度快，是量子態(tài)信息比較理想的攜帶者，而原子易于局限在空間某處是實現(xiàn)量子態(tài)存儲的理想單元[3]。光與原子之間相互作用為光場的量子態(tài)與實物粒子量子態(tài)（自旋）的之間的相互傳遞提供了有效途徑[4]。利用原子相干性導致的電磁感應透明效應(EIT)

2、和Raman效應可以將光攜帶的信息存儲在原子介質(zhì)中。
　　 本文主要在熱原子系綜中利用頻率非簡并Λ型三能級原子結構進行光信息存儲實驗研究。相對于冷原子系綜而言，熱原子系統(tǒng)的實驗裝置相對比較簡單，利于實用化。另外通過給原子氣室填充緩沖氣體也可以延長原子的相干作用時間。在非簡并能級結構中，原子的兩基頻頻率相差較大，可以將弱的釋放信號光和強的讀出光有效地分離開。因此非簡并三能級系統(tǒng)被廣泛的應用于光場量子態(tài)的存儲。在本文中我們利用原子相

3、干效應在非簡并能級結構中實現(xiàn)了光場存儲釋放的實驗研究，具體內(nèi)容如下:
　　 1)具體介紹在人型三能級結構中，利用光與原子相互作用導致的EIT效應[5]，以及Raman過程實現(xiàn)光信號的存儲。
　　 2)實驗過程中，我們首先利用飽和吸收技術實現(xiàn)全固態(tài)鈦寶石激光器的頻率鎖定，在此基礎上將鈦寶石激光器和半導體激光器通過差頻鎖定技術實現(xiàn)兩束相干光頻率相差6.8GHz鎖定，并研究在87RbD1線熱原子系綜中兩個不同的非簡并Λ型三能級