纳米光纤光场中超冷极性分子链制备及量子态的相干操控

批准号:
61875110
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
赵延霆
依托单位:
学科分类:
F0506.激光
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
元晋鹏、苏殿强、宫廷、赵国栋、曹娟娟、张传标
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中文摘要
实现超冷极性分子量子态的完全相干调控是利用超冷极性分子进行量子模拟研究的基础和核心内容。本项目利用基于纳米光纤光场实现一维超冷极性分子量子态的相干制备、相干转移及纠缠态的相干调控。具体内容包括:1)研究纳米光纤光场与超冷极性分子装载的动力学过程,实现超冷极性分子的一维光晶格俘获;2)研究光学相干控制技术在一维极性分子系统中的新特征、新现象和新物理,实现一维超冷极性分子量子态的相干制备;3)研究纳米光纤光场中极性分子量子态与微波的相互作用,实现超冷极性分子量子态的相干转移和纠缠态的相干调控。上述研究内容的实现可以推动低维量子体系中超冷极性分子量子态与纳米光纤光场的相互作用机制的研究,为研制一维极性分子链在量子模拟器中的应用提供实验技术。
英文摘要
The completely coherent manipulation of ultracold polar molecules is the basis and key point of quantum simulation by utilizing ultracold polar molecules. This project will realize the coherent production and transfer of one-dimension ultracold polar molecule quantum state, and coherent manipulation of entangled state in a new style optical field based on nanofiber. The detailed contents of this project are listed below. 1)Research dynamic process of nanofiber optical field and ultracold polar molecules, realize one-dimension optical lattice trap of ultracold polar molecules. 2)Research the new characteristics, new phenomenon, new physics of optical coherent control technique in one-dimension polar molecule system, realize the coherent production of one-dimension polar molecule quantum state. 3)Research the interaction between polar molecule quantum state and microwave in nanofiber optical field, realize coherent transfer of polar molecule quantum state and production of entanglement state. The accomplishment of this project can illuminate the interaction mechanism of nanofiber optical field and ultracold polar molecule quantum sate in low-dimension quantum system, and provide experimental technique using the one-dimension polar molecule chain in quantum simulator.
量子信息科学是近年来量子光学、光信息科学与计算机科学相结合而发展起来的一门新兴前沿科学,在涉及国家安全、经济发展与社会进步等诸方面有着难以估量的应用前景和重要意义。实现超冷极性分子量子态的完全相干调控是利用超冷极性分子进行量子模拟研究的基 础和核心内容。项目利用基于纳米光纤光场实现一维光晶格制备,进而进行超冷极性分子量子态的相干制备、相干转移及相干调控。课题组以纳米光纤光晶格制备、超冷原子分子晶格装载、基态超冷分子的制备与外场操控为核心展开了一系列实验工作,成功搭建了纳米光纤的超高精度拉锥系统。采用935nm红失谐驻波场和蓝失谐光 688.1nm、688.5nm行波场构建魔术波长光晶格,形成一维晶格阵列,并实现了原子分子的俘获。实验测量了RbCs在2 (0−)长程态下的高分辨率光缔合光谱。使用有效哈密顿量分析了长程2 (0−)和3(1)态的微扰引起的能级迁移和态混合,实验确定的振转结构和去微扰分析为寻找有效生产基态超冷RbCs分子的新方案提供了关键信息,通过对B 1Π1态产生基态分子的详细研究,优化光缔合光的功率和光电离 光的能量后,得到X 1Σ + (v=0)最低振动态超冷分子的产率为1.5×10^4 /s。首次在光缔合制备的超冷极性分子体系中实现了转动量子态的微波相干操控。采用微波脉冲实现了v=0最低振动态相邻转动量子态(J=1和J=2)的相干操控,观察到J=1转动态分子布居数的拉比振荡。获得的微波光谱精度比损耗光谱精度高三个数量级。最终实验得到了不同电场强度下分子的能级分裂值与有效电场强度的关系,通过拟合得到基态85Rb133Cs分子的永久电偶极矩为1.266(15)D,该数值与有关RbCs分子永久电偶极矩的理论计算一致。实验结果在超冷化学、精密测量、量子模拟和量子计算等方面有重要应用价值。
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
Radiative lifetime measurement of ultracold cesium Rydberg states by a simplified optical pumping method
通过简化的光泵浦方法测量超冷铯里德堡态的辐射寿命
DOI:10.1364/ao.411240
发表时间:2021
期刊:Applied Optics
影响因子:1.9
作者:Du Jiaqi;Gong Ting;Ji Zhonghua;Wang Chenhao;Zhao Yanting;Xia Liantuan;Jia Suotang
通讯作者:Jia Suotang
Electromagnetically induced transparency at optical nanofiber-cesium vapor interface
光学纳米纤维-铯蒸气界面的电磁感应透明度
DOI:10.1088/1674-1056/ab4d44
发表时间:2019
期刊:Chinese Physics B
影响因子:1.7
作者:Liu Rui-Juan;Su Dian-Qiang;Song Zi-Xuan;Ji Zhong-Hua;Zhao Yan-Ting
通讯作者:Zhao Yan-Ting
Microwave coherent control of ultracold ground-state molecules formed by short-range photoassociation
短程光缔合形成的超冷基态分子的微波相干控制
DOI:10.1039/d0cp01191f
发表时间:2020
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:3.3
作者:Ji Zhonghua;Gong Ting;He Yonglin;Hutson Jeremy M.;Zhao Yanting;Xiao Liantuan;Jia Suotang
通讯作者:Jia Suotang
DOI:--
发表时间:2021
期刊:量子光学学报
影响因子:--
作者:宫廷;姬中华;李中豪;杜佳琪;赵延霆;肖连团;贾锁堂
通讯作者:贾锁堂
A simple, low cost and robust method for measurement of the zero-crossing temperature of an ultralow expansion cavity
一种简单、低成本且稳健的超低膨胀腔过零温度测量方法
DOI:10.1088/1361-6463/ab36f5
发表时间:2019
期刊:Journal of Physics D: Applied Physics
影响因子:--
作者:Wang Chenhao;Ji Zhonghua;Gong Ting;Su Dianqiang;Zhao Yanting;Xiao Liantuan;Jia Suotang
通讯作者:Jia Suotang
超冷基态碱土极性分子量子态的制备及操控
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2022
- 负责人:赵延霆
- 依托单位:
微波诱导超冷极性分子的内态转移及其在一维光格子中的纠缠操控
- 批准号:61675120
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:赵延霆
- 依托单位:
超冷极性分子纠缠态的制备及调控
- 批准号:61275209
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:88.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:赵延霆
- 依托单位:
超冷分子的腔增强吸收光谱及其动力学特性研究
- 批准号:60808009
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:赵延霆
- 依托单位:
国内基金
海外基金
