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。     

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5m W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3.5m W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。     

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.