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实现粒子布居高效转移的两种激光脉冲时序方案的理论研究

张露 严璐瑶 鲍洄含 柴晓茜 马丹丹 吴倩楠 夏凌晨 姚丹 钱静

实现粒子布居高效转移的两种激光脉冲时序方案的理论研究

张露, 严璐瑶, 鲍洄含, 柴晓茜, 马丹丹, 吴倩楠, 夏凌晨, 姚丹, 钱静
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  • 基于最近实验工作的结果(2010 Nat.Phys. 6 265)即Danzl等在五能级M型级联系统中分别利用连续型和四光子型受激拉曼绝热通道(stimulated Raman adiabatic passage,STIRAP)实现了将Feshbach态上弱束缚的Cs2有效转移到其振转基态,本文理论研究了两种STIRAP方案实施的基本条件,解析推导系统的准暗态、绝热参数的具体形式并分析其存在的必要性,详细讨论布居转移效率对相关参量的依赖关系.通过比较激光脉冲的时序、中间能级的失谐量和自发辐射率、光场脉冲的幅值等诸多参量的不同影响,讨论方案各自的优缺点,找到了参量优化的方法以实现最高效的粒子布居数转移.与前人的实验结果相比,本文研究表明,实验观测值(约0.60)均低于理论预估最佳值(约0.97)的主要原因是受限于激发态能级的自发辐射率过大.该理论方案还可用于制备量子纠缠态,在量子逻辑门操控、量子信息传输等领域都有潜在的应用.
      通信作者: 钱静, jqian1982@gmail.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11474094,11104076)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-23
  • 修回日期:  2017-07-11
  • 刊出日期:  2017-11-05

实现粒子布居高效转移的两种激光脉冲时序方案的理论研究

  • 1. 华东师范大学物理与材料科学学院, 光与原子量子所, 上海 200062
  • 通信作者: 钱静, jqian1982@gmail.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11474094,11104076)资助的课题.

摘要: 基于最近实验工作的结果(2010 Nat.Phys. 6 265)即Danzl等在五能级M型级联系统中分别利用连续型和四光子型受激拉曼绝热通道(stimulated Raman adiabatic passage,STIRAP)实现了将Feshbach态上弱束缚的Cs2有效转移到其振转基态,本文理论研究了两种STIRAP方案实施的基本条件,解析推导系统的准暗态、绝热参数的具体形式并分析其存在的必要性,详细讨论布居转移效率对相关参量的依赖关系.通过比较激光脉冲的时序、中间能级的失谐量和自发辐射率、光场脉冲的幅值等诸多参量的不同影响,讨论方案各自的优缺点,找到了参量优化的方法以实现最高效的粒子布居数转移.与前人的实验结果相比,本文研究表明,实验观测值(约0.60)均低于理论预估最佳值(约0.97)的主要原因是受限于激发态能级的自发辐射率过大.该理论方案还可用于制备量子纠缠态,在量子逻辑门操控、量子信息传输等领域都有潜在的应用.

English Abstract

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