Quantum Optics with Atomic Ensembles and Arrays
具有原子系综和阵列的量子光学
基本信息
- 批准号:1912494
- 负责人:
- 金额:$ 63.88万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-09-01 至 2023-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This research will explore the creation and motion of many-particle quantum states using ultra-cold atoms trapped in focused laser beams. When these atoms are placed into highly-excited (Rydberg) atomic states, they interact with each other strongly, rapidly leading to a situation in which many atoms are interconnected in a very fundamental way (so-called "quantum entanglement). Subsequent evolution and decoherence (removal of the entanglement) of atomic states will be studied. Efficient production of multi-particle entangled states will impact fundamental physics investigations and advance quantum-enhanced measurement techniques. This research will also inform emerging technological applications of quantum computation and communication, quantum sensors for navigation and magnetometry, and atomic clocks. The experiments feature an array of individual atoms and atomic ensembles cooled to microKelvin temperatures, each confined by a strongly focused laser beam. The frequency of the trapping field is chosen such that confinement is state-insensitive with respect to ground and Rydberg atomic levels. This approach allows for controlled evolution of strongly-interacting atoms, permitting generation of multi-atom entangled states on the timescale of tens of microseconds and allowing for second-scale entanglement storage within ground hyperfine manifolds. Methods of creating and controlling highly-entangled states and their applications to quantum-limited metrology will be explored.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这项研究将探索使用聚焦激光束中捕获的超冷原子来创建和运动多粒子量子态。当这些原子被置于高激发态(里德堡态)时,它们彼此强烈地相互作用,迅速导致许多原子以非常基本的方式相互连接的情况(所谓的“量子纠缠”)。 随后的演化和退相干(消除纠缠)的原子态将被研究。多粒子纠缠态的有效产生将影响基础物理研究和推进量子增强测量技术。 这项研究还将为量子计算和通信、导航和磁力测量的量子传感器以及原子钟的新兴技术应用提供信息。这些实验的特点是一系列冷却到微开尔文温度的单个原子和原子系综,每个原子和原子系综都受到强聚焦激光束的限制。选择捕获场的频率,使得限制相对于地和里德伯原子能级是状态不敏感的。这种方法允许强相互作用原子的受控演化,允许在数十微秒的时间尺度上产生多原子纠缠态,并允许在地面超精细流形内进行第二尺度纠缠存储。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Coincidence counts and stimulated emission resulting from weak pulsed-field–atom interactions
- DOI:10.1103/physreva.101.033824
- 发表时间:2020-03
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:P. Berman;A. Kuzmich
- 通讯作者:P. Berman;A. Kuzmich
Optical theorem for light scattering from a linear atomic chain
线性原子链光散射的光学定理
- DOI:10.1103/physreva.104.043714
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Berman, P. R.;Kuzmich, A.
- 通讯作者:Kuzmich, A.
Phase Matching in Lower Dimensions
低维相位匹配
- DOI:10.1103/physrevlett.125.163601
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:8.6
- 作者:Tamura, H.;Nguyen, H.;Berman, P. R.;Kuzmich, A.
- 通讯作者:Kuzmich, A.
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Alexander Kuzmich其他文献
Alexander Kuzmich的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Alexander Kuzmich', 18)}}的其他基金
Quantum Optics with Atomic Ensembles and Arrays
具有原子系综和阵列的量子光学
- 批准号:
2207423 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Photonic Connections for Neutral-Atoms Quantum Processors
中性原子量子处理器的光子连接
- 批准号:
2014012 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Robust Matter-Light Entanglement Generation and Distribution
鲁棒的物质-光纠缠的产生和分布
- 批准号:
1417059 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Laser Excitation of the 229-Th Nuclear Isomer
第 229 个核异构体的激光激发
- 批准号:
1360546 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Robust Matter-Light Entanglement Generation and Distribution
鲁棒的物质-光纠缠的产生和分布
- 批准号:
1360597 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Laser Excitation of the 229-Th Nuclear Isomer
第 229 个核异构体的激光激发
- 批准号:
1309481 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Support for Participation in the 43rd Annual Meeting of the APS Division of Atomic, Molecular, and Optical Physics to be held June 4-8, 2012 in Orange County, CA
支持参加将于 2012 年 6 月 4 日至 8 日在加利福尼亚州奥兰治县举行的 APS 原子、分子和光学物理分部第 43 届年会
- 批准号:
1227836 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Standard Grant
Robust Matter-Light Entanglement Generation and Distribution
鲁棒的物质-光纠缠的产生和分布
- 批准号:
1105994 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Laser Excitation of the 229-Th Nuclear Isomer
第 229 个核异构体的激光激发
- 批准号:
1002550 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Robust matter-light entanglement generation and distribution
鲁棒的物质-光纠缠的产生和分布
- 批准号:
0802076 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
基于无线光载射频(Radio over Free Space Optics)技术的分布式天线系统关键技术研究
- 批准号:60902038
- 批准年份:2009
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Quantum Optics with Atomic Ensembles and Arrays
具有原子系综和阵列的量子光学
- 批准号:
2207423 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Quantum optics with thermal atomic vapours.
具有热原子蒸气的量子光学。
- 批准号:
2569898 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Studentship
Compact optics for high performance portable atomic timing and quantum sensors
用于高性能便携式原子计时和量子传感器的紧凑型光学器件
- 批准号:
133978 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
CR&D Bilateral
Quantum Optics in Rydberg Entangled Atomic Arrays
里德伯纠缠原子阵列中的量子光学
- 批准号:
1806548 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Quantum Optics with atomic vapours in the hyperfine Paschen-Back regime
超精细帕邢-巴克体系中原子蒸气的量子光学
- 批准号:
1763488 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Studentship
Quantum and Nonlinear Optics Using Waveguides in Atomic Vapors
在原子蒸气中使用波导的量子和非线性光学
- 批准号:
1402708 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Wave Interferences and Nonlinearities in Atomic Physics and Quantum Optics
原子物理和量子光学中的波干涉和非线性
- 批准号:
1001017 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
Quantum information processing with linear optics and atomic ensembles
使用线性光学和原子系综进行量子信息处理
- 批准号:
5423838 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Independent Junior Research Groups
Atomic Coherence Effects in Quantum Optics: From High- Precision Spectroscopy to Lasing Without Inversion
量子光学中的原子相干效应:从高精度光谱到无需反转的激光
- 批准号:
9732445 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Continuing Grant
U.S.-India Cooperative Research: Quantum and Nonlinear Optics of Strongly Interacting Systems and Effects of Atomic Coherences, Award in Indian Currency
美印合作研究:强相互作用系统的量子和非线性光学以及原子相干效应,印度货币奖
- 批准号:
9712760 - 财政年份:1997
- 资助金额:
$ 63.88万 - 项目类别:
Standard Grant














{{item.name}}会员




