读出效率对光与原子纠缠产生的影响

在光与原子纠缠态产生中,自旋波读出效率是影响纠缠质量的一个重要因素.本文在实验和理论上研究了读出效率与纠缠质量(Bell参量)的关系.实验上利用^(87)Rb冷原子系综中的自发Raman散射过程产生了光与原子量子纠缠.通过改变读光功率或OD (光学厚度),实现了读出效率的变化.在此基础上,研究了光与原子纠缠质量(Bell参量)随读出效率变化的关系.该实验将为高保真度的光与原子纠缠产生提供帮助.

基于磁敏感自旋波长寿命光与原子纠缠源产生的实验研究

在87Rb冷原子系综中通过自发拉曼散射过程产生原子自旋波与光子的关联,利用偏振干涉仪将与磁敏感自旋波关联的Stokes光子的两个空间模式编码为一个偏振量子比特,产生磁敏感自旋波与光子的纠缠源。采用近共线装置和精确补偿地磁场,纠缠源的寿命达到900μs,Bell参量S=2.58±0.03。

光与原子纠缠存储寿命与磁场噪声关系的实验研究

在冷原子系综中,利用自发拉曼散射过程产生光与原子纠缠,测量了恢复效率随存储时间的关系。实验结果显示在没有施加轴向磁场时的存储寿命仅仅只有40μs。而在施加轴向磁场的情况下,存储时间在50μs以后甚至在400μs时都可以测量到明显的恢复信号,存储寿命明显高于100μs,远高于未施加轴向磁场时的情况。对这个实验现象进行分析认为:原子所处的环境中存在磁场噪声的影响,当没有轴向磁场时,噪声会扰乱自旋波信号的相位;当有轴向磁场时,磁场噪声对自旋波相位的影响便被抑制了。

自发Raman散射过程中写激发率对光与原子纠缠源质量的影响

在87Rb冷原子系综中，利用自发Raman散射过程，实现了光与原子的纠缠。测量了Bell参数S随着写激发率的变化关系，当写激发率增加时，Bell参数s逐渐下降。当写激发率约为1％时，测量了Bell参数S与自旋波存储时间的关系。实验测得Bell参数S会随着存储时间t的增大而减小，在t=80μs的时候S参数的测量值仍然大于2，证明产生的光与原子的纠缠可以保持80μs以上。本文的研究结果为产生高质量的光与原子量子纠缠提供了实验基础。

读光强度对光与原子纠缠源读出效率及纠缠质量的影响

在87 Rb冷原子系综中,利用自发Raman散射过程,实现了光与原子的纠缠。测量了读光功率对光与原子纠缠质量以及读出效率的影响,结果显示：anti-Stokes光子恢复效率与Bell参数S值随着读光功率的增加均呈现先上升后下降的趋势;其中读光功率为5 mW时anti-Stokes光子恢复效率达到17.8%,Bell参数S值达到2.5。我们选取读光功率3.5mW时测量了Bell参数S值随存储时间的变化,结果显示：存储时间为3μs时,Bell参数S值达到2.5;在存储时间为9μs的时候S参数的测量值仍然大于2,证明产生的光与原子的纠缠可以保持9μs以上。本文的研究结果为产生高质量的光与原子量子纠缠提供了实验基础。

Rb原子系综中读光跃迁频率对光与原子纠缠影响

在87Rb冷原子系综中,利用自发Raman散射过程实现了光与原子纠缠。通过选择两个不同的跃迁频率的读光对存储的自旋波进行读出,在两种不同读光频率下测量了读出效率以及Bell参数S值。结果发现在读光功率相同的条件下其中一种读光频率的读出效率为18%,Bell参量S值为2.68。另一种读光频率的读出效率达到38%,Bell参量S值为2.5。本文的研究成果为产生高质量的光与原子纠缠源提供了实验基础。