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基于增强拉曼散射的光子-原子双模压缩态的实现

邵辉丽 李栋 闫雪 陈丽清 袁春华

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基于增强拉曼散射的光子-原子双模压缩态的实现

邵辉丽, 李栋, 闫雪, 陈丽清, 袁春华

Generation of two-mode photon-atom quadrature squeezing based on enhanced raman scattering

Shao Hui-Li, Li Dong, Yan Xue, Chen Li-Qing, Yuan Chun-Hua
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  • 拉曼散射过程中利用原子系综中初始制备的自旋激发(原子相干性),以及注入与原子系综中初始制备的自旋激发相关联的种子光场都可以极大的提高光场频率转换的效率,实现增强拉曼散射. 本文理论上计算了增强拉曼散射过程中原子-光场量子界面的正交分量的量子起伏,得到了相干性导致的增强拉曼散射,只能在一定的范围内稍微提高初始光子-原子的压缩度;而关联增强拉曼散射,能够制备很强的光子-原子间的双模压缩. 这样强压缩度的光子-原子量子界面,对于利用光场和原子系统实现量子精密测量研究有着非常重要的应用.
    Enhanced Raman scattering can be obtained by the initially prepared atomic spin excitation, or by injecting a seeded light field which is correlated with the initially prepared atomic spin excitation. This paper theoretically calculated the quantum fluctuations of the quadrature components of the two-mode photon-atom quantum interface and found that the enhanced Raman scattering based on coherence can improve the initial photon-atom squeezing slightly in a certain scope, and correlation-enhanced Raman scattering can produce strong two-mode squeezing of photon-atom. Such a strong two-mode squeezed state at the photon-atom interface has very important applications in precision measurement research based on the light field and atomic system.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11004058,11004059,11274118)、上海市教育委员会科研创新重点项目(批准号:13zz036)、中央高校基本科研业务费专项资金和上海高校青年骨干教师国内访学(批准号:B-8938-11-0553)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11004058, 11004059, 11274118), the Innovation Program of Shanghai Municipal Education Commission, China (Grant No. 13zz036), the fundamental research funds for the central universities, and Shanghai young backbone teachers of colleges and universities domestic visiting scholar program, China (Grant No. B-8938-11-0553).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-16
  • 修回日期:  2013-08-29
  • 刊出日期:  2014-01-05

基于增强拉曼散射的光子-原子双模压缩态的实现

  • 1. 华东师范大学光与原子量子研究所, 物理系, 上海 200241;
  • 2. 上海工程技术大学基础学院物理系, 上海 201620
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11004058,11004059,11274118)、上海市教育委员会科研创新重点项目(批准号:13zz036)、中央高校基本科研业务费专项资金和上海高校青年骨干教师国内访学(批准号:B-8938-11-0553)资助的课题.

摘要: 拉曼散射过程中利用原子系综中初始制备的自旋激发(原子相干性),以及注入与原子系综中初始制备的自旋激发相关联的种子光场都可以极大的提高光场频率转换的效率,实现增强拉曼散射. 本文理论上计算了增强拉曼散射过程中原子-光场量子界面的正交分量的量子起伏,得到了相干性导致的增强拉曼散射,只能在一定的范围内稍微提高初始光子-原子的压缩度;而关联增强拉曼散射,能够制备很强的光子-原子间的双模压缩. 这样强压缩度的光子-原子量子界面,对于利用光场和原子系统实现量子精密测量研究有着非常重要的应用.

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