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基于冷原子干涉的Casimir-Polder效应研究
结题报告
批准号:
11174249
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
王兆英
依托单位:
学科分类:
A2102.原子分子与光子相互作用
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
林强、郭彬、程冰、吴彬、许翱鹏、孙亨利、楚立、陈忱
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中文摘要
Casimir-Polder(CP)效应指的是在中性原子和附近宏观物体表面之间存在着相互作用势,它是真空量子起伏的体现。近年来,随着冷原子技术的迅猛发展,出现了测量CP势的新方法。本项目基于冷原子干涉技术,拟利用一系列拉曼激光脉冲操控光晶格中的冷原子分离和重合,实现冷原子的内态干涉,从而精确测量冷原子与光学反射镜之间的Casimir-Polder势和分离距离(微米尺度)之间的关系;进一步探索不同环境温度下CP势的变化。原子与反射镜之间的分离距离由光的波长来决定,基于目前光波长测量的精度和冷原子干涉条纹的精度,我们预期利用该方案测量的CP势的精度可以达到10%。通过本项目的研究,预计可以对现有引力理论的基本假设和定律进行更加精密的检验,比如微米尺度上的牛顿反平方定律如何偏离等。而且,精确测量短程CP相互作用势可能会开辟纳米技术和微机械加工技术的潜在应用。
英文摘要
本项目研究基于冷原子干涉技术的Casimir-Polder(CP)效应。我们按照研究内容和研究计划积极开展相应的研究工作,项目总体完成情况良好。(1)在实验上获得了温度为5微开尔文的相干性原子,实现了信噪比较好的原子干涉条纹,条纹对比度达到0.3左右。(2)研究了双光子受激拉曼跃迁技术对冷原子的相干调控;研究冷原子体系内外部量子耦合系统中的退相干机制和提高原子相干性的方法。(3)研究了冷原子干涉过程中的各种相位噪声和系统误差,相位噪声包括拉曼反射镜的振动噪声、拉曼光的相位噪声、探测噪声、拉曼光光强噪声等;系统误差包括二阶塞曼频移、单光子光移、双光子光移、拉曼光波前畸变引起的相移以及原子自发辐射引起的相移等。(4)实现了基于冷原子干涉的重力加速度g的精密测量,测量精度为200秒积分时间内达到8.3E-9g。(5)我们在理论上提出复点源模型,分析了超短距离下CP势与分离距离之间的关系,获得了原子尺寸距离下的CP势。按照这个理论模型,我们甚至可以得到距离为零情况下的相互作用势,这对统一电磁相互作用力和强相互作用力有着重要的意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1088/0026-1394/51/5/452
发表时间:2014-10-01
期刊:METROLOGIA
影响因子:2.4
作者:Wu, Bin;Wang, Zhaoying;Lin, Qiang
通讯作者:Lin, Qiang
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
影响因子:--
作者:Cheng B.;Wang Q. Y.;Xu A. P.;Lin Q.
通讯作者:Lin Q.
DOI:10.1088/0256-307x/32/1/014201
发表时间:2015
期刊:CHINESE PHYSICS LETTERS
影响因子:3.5
作者:Zhang Jing-Fang;Wang Zhao-Ying;Lin Qiang
通讯作者:Lin Qiang
Atomic motion in the magneto-optical trap consisting of partially spatially coherent laser
由部分空间相干激光组成的磁光陷阱中的原子运动
DOI:10.1088/1674-1056/24/8/083701
发表时间:2015
期刊:Chinese Physics B
影响因子:1.7
作者:Zhang Bao-Wu;Wang Zhao-Ying;Kong De-Long;Zhang Bao-Wu;Lin Qiang
通讯作者:Lin Qiang
Laser frequency stabilization and shifting by using modulation transfer spectroscopy
使用调制传输光谱进行激光频率稳定和移动
DOI:10.1088/1674-1056/23/10/104222
发表时间:2014-08
期刊:Chinese Physics B
影响因子:1.7
作者:Xu Ao-Peng;Wang Qi-Yu;Xu Yun-Fei;Lin Qiang
通讯作者:Lin Qiang
基于复杂偏振光的矢量SERF原子磁力仪新方法和应用研究
  • 批准号:
    D25A040001
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    王兆英
  • 依托单位:
基于矢量涡旋光束与原子介质相互作用的新型磁场传感机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    王兆英
  • 依托单位:
基于无自旋交换驰豫的原子微弱磁场传感器的基础研究
  • 批准号:
    10804097
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    王兆英
  • 依托单位:
国内基金
海外基金