摘要：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.

摘要：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.

摘要：本文在^(87)Rb冷原子系综中开展了腔增强量子存储,研究了光学厚度对读出效率的影响。我们通过改变冷却光的失谐量得到了原子系综不同的Optical Depth(OD),测量了读出效率随着原子系综光学厚度的变化。结果显示:当冷却光处于负失谐18.5 MHz的情况时,可使冷原子系综的OD达到最大值14,读出效率的增强倍数为1.6倍,本质恢复效率最大可达43.2%。

摘要：在光与原子纠缠量子界面的建立过程中,环境磁场带来的干扰不可忽视,因此需要对环境磁场进行严格补偿。在多能级结构的原子系综中,通过自发拉曼过程会产生多个原子自旋波,在外界磁场的干扰下,这些自旋波的读出效率会随着存储时间发生振荡。通过对环境磁场的补偿可以有效消除振荡,目前大量补偿磁场的工作依赖于高精度的磁场测量仪器,我们利用读出信号随磁场的变化而变化的特性,采用了利用读出效率对环境磁场补偿的方法研究。本文在磁光阱(MOT)的周围安装了三对线圈分三个方向对磁场噪声进行补偿。通过调节线圈的电流改变磁场,使得读出效率由于磁场的存在而干涉相消需要的时间不断增大,直至超过磁场为0时的存储寿命,出现的振荡消失即对环境磁场完成了补偿。由于人为操作误差以及不稳定因素带来的影响,使用高精度磁场测量仪器对磁场进行精确的补偿是不可能的,鉴于此,上述以原子为参照的方法可以更精确地补偿环境磁场。本文的工作为有效完成量子纠缠交换提供了帮助。