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。     

利用瞬态吸收光谱揭示碳量子点和二硫化钼的能量转移动力学（英文）

零维碳量子点与二维材料的结合,在光电器件中有着广泛的应用.本文利用稳态荧光光谱和瞬态吸收光谱,研究了碳量子点和二硫化钼之间的能量转移动力学.研究发现碳量子点的瞬态吸收光谱图中存在光诱导吸收和受激发射物理过程,复合体系中涉及到碳量子点的本征荧光发射和缺陷态发射.在碳量子点溶液中加入二硫化钼后,处于最低未占据分子轨道上的碳量子点把能量转移给二硫化钼,使得390 nm处的本征荧光发生淬灭现象.继续增加二硫化钼浓度,发现在490 nm处的缺陷态发生淬灭,而且缺陷态的向上吸收过程也被抑制.结果表明,处于缺陷态上的碳量子点会通过另外一种方式能量转移给二硫化钼.通过改变二硫化钼的浓度,有效地控制了碳量子点与二硫化钼之间的两条能量传递路径,为提高器件的性能奠定了基础.     

光学腔增强Duan-Lukin-Cirac-Zoller量子记忆读出效率的研究

量子中继是长距离纠缠分发的关键组成部分,而基于原子系综存储的读出效率是量子中继能否实用化的一个重要指标.本文利用冷原子系综中的自发拉曼散射过程产生Duan-Lukin-Cirac-Zoller量子记忆,在原子系综周围搭建环形腔,增强光与原子相互作用,从而提高读出效率,然而,腔内原子的能级分裂使量子记忆的读出效率降低.本文研究了读出效率随读光相对于原子共振线失谐量的变化关系.结果显示:当读光的失谐量为80 MHz时,本质读出效率为45%,这时腔对读出效率的增强倍数为1.68倍.     

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。     

冷原子系综中两正交光场偏振模高效率存储的实验研究

高效率光量子信息存储是可扩展光量子信息处理的一个重要工具.本文对一个冷原子系综中两正交光场偏振模的高效率存储进行了实验研究.通过在雪茄型冷原子系统上施加一个中等强度的磁场,消除了原子Zeeman子能级的简并性,从而使磁敏感自旋波从电磁感应透明系统中被移出,由此完成了两正交光场偏振模高效率、长寿命的量子存储.实验测量了两偏振模存储效率与存储时间以及实验重复频率的关系,结果表明,随着重复频率的增加,存储效率逐渐降低,在10 Hz时,测量得到两偏振模存储效率为30%,同时存储寿命达到3 ms.测量结果为偏振纠缠在冷原子系统中的存储提供了重要的实验基础.     

电场预处理对藻菌共生体处理养猪废水的影响机制分析

随着畜禽养殖业规模化集约化的发展,畜禽养殖废水已经成为了农业面源污染的主要来源,但其自身包含大量碳氮磷等营养元素又是重要的农业资源。针对养猪废水高色度浊度、高碳氮磷的特点,引入电场预处理来降低废水的色度、浊度,在促进藻菌共生体生长的同时提高废水中污染物的去除效率。结果表明：电场预处理能使养猪废水中的色度、浊度得到有效降低,铁、铝做阳极时色度、浊度的去除率均能达到90%以上。经电场预处理的废水在藻菌共生体的培养上也有更优的表现,铁、铝做阳极组中藻菌共生体对COD、TN、TP的7 d去除率分别为59.09%、61.78%、68.96%和62.26%、62.26%、83.92%,优于未经电场预处理组的47.82%、59.3%、60.48%。此外,铁、铝做阳极组和未经电场预处理组叶绿素含量分别从7.63、7.32、7.37 mg·L^-1,增长到24.39、26.08、12.98 mg·L^-1,是接种时的3.20、3.54、1.70倍,电场预处理明显提高了藻菌共生体中叶绿素的含量。说明电场预处理能有效提升藻菌共生体对污染物的去除效果,并获得更大的生物质...     

光学腔增强光与冷原子耦合及自旋波读出效率的实验研究

在87Rb冷原子系综中,通过自发拉曼散射过程产生了光子与原子自旋波的关联对.利用光学腔增强光与原子的相互作用,使光子和原子自旋波关联对的产生率增加了3.8倍.同时,我们也研究了光学腔对原子自旋波读出效率的影响.结果表明,腔使自旋波的读出效率提高了1.5倍.本文的研究结果为下一步产生高恢复效率的光与原子量子纠缠提供了实验...     

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.