检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2018年第2期67卷 110-115页

作者：万振菊冯晋霞成健张宽收山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

连续变量纠缠态由于其确定性产生、高效率的特点而被广泛应用于连续变量量子信息处理.在量子信息处理过程中纠缠态与量子信道发生相互作用而退相干,这是限制长距离量子信息发展的重要因素之一.光纤信道作为理想的量子信道,是目前连续变... 详细信息

连续变量纠缠态由于其确定性产生、高效率的特点而被广泛应用于连续变量量子信息处理.在量子信息处理过程中纠缠态与量子信道发生相互作用而退相干,这是限制长距离量子信息发展的重要因素之一.光纤信道作为理想的量子信道,是目前连续变量量子信息研究关注的热点.本文利用Ⅱ类匹配的楔角极化磷酸氧钛钾晶体构成了三共振的非简并光学参量放大器,获得了8.3 dB的光通信波段1.5μm连续变量纠缠态光场.将产生的纠缠态光场注入单模光纤,其量子特性在传输距离达50 km后仍得到保持,纠缠度为0.21dB.该研究可为基于光纤的长距离连续变量量子信息研究提供有效的依据.

关键词：量子光学连续变量纠缠态光场光学参量放大器光纤信道

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光学谐振腔的传输特性

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物理学报 2021年第20期70卷 66-72页

作者：王雅君王俊萍张文慧李瑞鑫田龙郑耀辉山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

量子噪声已成为当前精密测量应用中的一种重要限制因素,与其相关的问题已成为研究热点.光学谐振腔作为操控量子噪声的一种重要光学器件,其传输特性决定了输出信号噪声的演化特性.本文通过理论分析光学谐振腔输出的强度、相位与频率的对... 详细信息

量子噪声已成为当前精密测量应用中的一种重要限制因素,与其相关的问题已成为研究热点.光学谐振腔作为操控量子噪声的一种重要光学器件,其传输特性决定了输出信号噪声的演化特性.本文通过理论分析光学谐振腔输出的强度、相位与频率的对应关系,对比了过耦合腔、阻抗匹配腔与欠耦合腔传输函数、能量传输、噪声传递的频谱特性,证明其具有功率分束、频率滤波、噪声转换等特性,为量子噪声的分析与操控等应用研究提供了基础,将推动精密测量领域的发展.

关键词：光学谐振腔传输函数噪声频谱量子噪声

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基于压缩光的量子精密测量

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物理学报 2015年第23期64卷 1-11页

作者：孙恒信刘奎张俊香郜江瑞山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 极端光学协同创新中心山西大学太原030006

对任何物理量的测量都有一定的噪声,经典测量所能达到的最小噪声一般称为散粒噪声,对应着测量的标准量子极限.利用压缩光可以突破标准量子极限,从而提高测量精度.本文介绍了压缩态光场用于突破标准量子极限的基本原理,以及压缩态光场在... 详细信息

对任何物理量的测量都有一定的噪声,经典测量所能达到的最小噪声一般称为散粒噪声,对应着测量的标准量子极限.利用压缩光可以突破标准量子极限,从而提高测量精度.本文介绍了压缩态光场用于突破标准量子极限的基本原理,以及压缩态光场在相位测量、光学横向小位移及倾斜测量、磁场测量以及时钟同步等精密测量领域的应用和最新进展.

关键词：量子精密测量压缩光突破标准量子极限

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采用永磁铁的钠原子二维磁光阱的设计和研究

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物理学报 2020年第12期69卷 96-103页

作者：李子亮师振莲王鹏军山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 极端光学协同创新中心山西大学太原030006

在空间尺度上简化冷原子实验装置,有利于实验室空间的充分利用,特别有助于提高冷原子系统在航天、精密测量领域中的空间利用率.本文采用四组永磁铁产生的磁场构造了用于冷却俘获中性钠原子的二维磁光阱,并且利用磁铁组在竖直方向的剩磁... 详细信息

在空间尺度上简化冷原子实验装置,有利于实验室空间的充分利用,特别有助于提高冷原子系统在航天、精密测量领域中的空间利用率.本文采用四组永磁铁产生的磁场构造了用于冷却俘获中性钠原子的二维磁光阱,并且利用磁铁组在竖直方向的剩磁分布实现了原子的塞曼冷却.钠原子在二维磁光阱中进一步冷却俘获,这为处于高真空的三维磁光阱提供了一个高效的原子束流.实验上通过优化塞曼冷却和二维磁光阱的参数,测得三维磁光阱中最大的原子装载率达2.3×10^9/s,实现了6.2×10^9个原子的俘获.这种采用永磁铁的二维磁光阱设计,结构简单紧凑,有助于提高实验室的空间利用率.此方案可以推广到冷却俘获其他中性原子.

关键词：永磁体激光冷却二维磁光阱

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冷原子系综中两正交光场偏振模高效率存储的实验研究

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物理学报 2018年第1期67卷 101-107页

作者：温亚飞王圣智徐忠孝李淑静王海山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 极端光学协同创新中心太原030006

高效率光量子信息存储是可扩展光量子信息处理的一个重要工具.本文对一个冷原子系综中两正交光场偏振模的高效率存储进行了实验研究.通过在雪茄型冷原子系统上施加一个中等强度的磁场,消除了原子Zeeman子能级的简并性,从而使磁敏感自旋... 详细信息

高效率光量子信息存储是可扩展光量子信息处理的一个重要工具.本文对一个冷原子系综中两正交光场偏振模的高效率存储进行了实验研究.通过在雪茄型冷原子系统上施加一个中等强度的磁场,消除了原子Zeeman子能级的简并性,从而使磁敏感自旋波从电磁感应透明系统中被移出,由此完成了两正交光场偏振模高效率、长寿命的量子存储.实验测量了两偏振模存储效率与存储时间以及实验重复频率的关系,结果表明,随着重复频率的增加,存储效率逐渐降低,在10 Hz时,测量得到两偏振模存储效率为30%,同时存储寿命达到3 ms.测量结果为偏振纠缠在冷原子系统中的存储提供了重要的实验基础.

关键词：高效率长寿命电磁感应透明

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铷原子D1线真空压缩光场的产生及态重构

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物理学报 2018年第9期67卷 126-133页

作者：李淑静张娜娜闫红梅徐忠孝王海山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

碱金属原子是光量子存储的良好介质,与碱金属原子共振的非经典光场是量子信息处理的重要资源.本文采用周期极化磷酸氧钛晶体作为非线性介质,利用参量振荡过程产生了795 nm(铷原子D1线)的真空压缩光场.通过对平衡零拍探测系统的时域信号... 详细信息

碱金属原子是光量子存储的良好介质,与碱金属原子共振的非经典光场是量子信息处理的重要资源.本文采用周期极化磷酸氧钛晶体作为非线性介质,利用参量振荡过程产生了795 nm(铷原子D1线)的真空压缩光场.通过对平衡零拍探测系统的时域信号进行采集,得到压缩光场不同相位角下的噪声分布;利用极大似然估计法对压缩光场进行了态重构,得到了密度矩阵及相空间的Wigner函数.理论计算了真空压缩场的光子数分布和Wigner函数,并对理论计算结果和极大似然重构结果进行了分析和比较.

关键词：真空压缩光场光学参量振荡腔极大似然估计态重构

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^(87)Rb玻色-爱因斯坦凝聚体中双拉曼相对相位对相干跃迁操控的实验研究

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物理学报 2021年第15期70卷 114-120页

作者：周方文凯王良伟刘方德韩伟王鹏军黄良辉陈良超孟增明 †张靖山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

发展了利用两对拉曼光之间的相对相位精确调控拉曼耦合强度的新方法,实现了两个量子态相干跃迁的操控.对两对拉曼光的光路进行了特殊设计,从而保证两对拉曼激光在传输过程中的相对相位保持恒定,然后作用到^(87)Rb原子的两个超精细塞曼能... 详细信息

发展了利用两对拉曼光之间的相对相位精确调控拉曼耦合强度的新方法,实现了两个量子态相干跃迁的操控.对两对拉曼光的光路进行了特殊设计,从而保证两对拉曼激光在传输过程中的相对相位保持恒定,然后作用到^(87)Rb原子的两个超精细塞曼能级|1,1〉和|1,0〉上,实验观测了两个量子态的布居数随两对拉曼光之间的相对相位的变化关系.该方法为超冷原子量子模拟实验提供了一个独特的操控参量--激光相位,由此拓展了受激拉曼跃迁的应用范围,为研究光与原子相互作用提供了一种新的方法.

关键词：受激拉曼跃迁激光相位拉曼耦合强度三能级原子系统

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多个量子节点确定性纠缠的建立

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物理学报 2019年第3期68卷 69-83页

作者：刘艳红吴量闫智辉贾晓军彭堃墀山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

量子纠缠是一种重要的量子资源,在多个空间分离的量子存储器间建立确定性的量子纠缠,然后在用户控制的时刻将所存储的量子纠缠转移到量子信道中进行信息的分发和传送,这对于实现量子信息网络是至关重要的.本文介绍了用光学参量放大器制... 详细信息

量子纠缠是一种重要的量子资源,在多个空间分离的量子存储器间建立确定性的量子纠缠,然后在用户控制的时刻将所存储的量子纠缠转移到量子信道中进行信息的分发和传送,这对于实现量子信息网络是至关重要的.本文介绍了用光学参量放大器制备与铷原子D1吸收线对应的非经典光场,而且在三个空间分离的原子系综中确定性量子纠缠的产生、存储和转移.利用电磁感应透明光和原子相互作用的原理,将制备的多组分光场纠缠态模式映射到三个远距离的原子系综以建立原子自旋波之间的纠缠.然后,存储在原子系综中的纠缠态通过三个量子通道,纠缠态的量子噪声被转移到三束空间分离的正交纠缠光场.三束释放的光场间纠缠的存在验证了该系统具有保持多组分纠缠的能力.这个方案实现了三个量子节点间的纠缠,并且可以直接扩展到具有更多节点的量子网络,为未来实现大型量子网络通信奠定了基础.

关键词：确定性量子纠缠电磁感应透明多组分纠缠态量子节点

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基于空间光调制器构建二维任意形状的87Rb原子阵列

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物理学报 2023年第6期72卷 104-111页

作者：王良伟刘方德李云达韩伟孟增明张靖山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

超冷原子系统是一个纯净的、高度可控的量子体系,可对凝聚态物理、高能物理、天体物理和化学反应等领域的重要物理问题进行量子模拟.构造不同构型的光晶格是模拟多样化的复杂量子系统的一个重要前提.本文采用权重Gerchberg-Saxton算法... 详细信息

超冷原子系统是一个纯净的、高度可控的量子体系,可对凝聚态物理、高能物理、天体物理和化学反应等领域的重要物理问题进行量子模拟.构造不同构型的光晶格是模拟多样化的复杂量子系统的一个重要前提.本文采用权重Gerchberg-Saxton算法生成多种形状的光晶格全息图,利用液晶型空间光调制器和高分辨率光学系统,把全息图(动量空间)变换到实空间构造出多种形状的二维晶格阵列,包括简单的三角、六角、正方晶格和更为复杂的蜂巢晶格等,并实现对87Rb超冷原子二维晶格阵列的装载,晶格的最小间距为3μm.这种方法具有通用性强、操控灵活的优势,将有助于拓展光晶格中超冷原子量子模拟的应用.

关键词：权重Gerchberg-Saxton算法空间光调制器光晶格高分辨率成像

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连续变量1.34 μm量子纠缠态光场的实验制备

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物理学报 2017年第24期66卷 70-75页

作者：马亚云冯晋霞万振菊高英豪张宽收山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 极端光学协同创新中心山西大学太原030006

设计研制了连续单频671 nm/1342 nm双波长激光器,并通过模式清洁器降低了激光器额外噪声.利用该低噪声连续单频激光器抽运由Ⅱ类准相位匹配晶体构成的双共振非简并光学参量放大器,实验制备出纠缠度达3 dB的光通信波段1.34μm连续变量量... 详细信息

设计研制了连续单频671 nm/1342 nm双波长激光器,并通过模式清洁器降低了激光器额外噪声.利用该低噪声连续单频激光器抽运由Ⅱ类准相位匹配晶体构成的双共振非简并光学参量放大器,实验制备出纠缠度达3 dB的光通信波段1.34μm连续变量量子纠缠态光场.该波段量子纠缠态光场在光纤中传输损耗低且相散效应小,与现有的光纤通信系统相兼容,可用于实现基于光纤的实用化连续变量量子通信.

关键词：量子光学连续变量量子纠缠态光场光学参量放大器 1.34μm光通信波段

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