自由空间中单原子光学操控的关键实验技术研究

对单原子及其量子态的制备，以及基于单原子激发所辐射光子的精密定量研究，无论对于在单原子、单光子层次上深刻认识量子物理的基本规律，还是对于发展新的精密测量方法及新的量子器件构筑技术都具有重要意义。本项目组基于中性原子激光冷却与俘获手段在采用磁光阱制备单原子的实验基础之上，针对微米尺度远失谐光学偶极阱中单原子的高效制备、单原子的荧光探测及单原子的光学操控等相关的关键实验技术进行了研究，比照原项目申请书和计划任务书，我们顺利并富有成果地完成了该项目的主要任务和研究目标。主要内容包括：1)、单原子的高信噪比探测及识别；2)、单原子在远失谐光学偶极阱中的高效装载，以及远失谐光学偶极阱中原子被加热的物理机制及对单原子俘获寿命的影响；3)、单原子内态的有效制备及寿命评测；4)、基于单原子在远失谐光学偶极阱中的长寿命俘获在连续激光激发下辐射荧光的统计特性研究。在项目执行的三年期间（2010年1月-2012年12月），共在国内外学术期刊发表论文33篇（其中被SCI收录24篇），在国际国内学术会议上报告31篇（其中大会邀请报告2次），获山西省科学技术奖自然科学二等奖1项，培养毕业博士研究生2名、硕士研究生3名。