来源: 山西省科学技术厅 发布日期: 2012-02-07 15:44:00

基于超冷极性分子系综的单光子量子信息处理

项目负责人:贾锁堂    承担单位:山西大学

本项目设计并完成了基于超冷原子制备超冷异核铷铯分子的实验系统。将Rb原子和Cs 原子同时俘获在MOT 中,观测了Rb原子和Cs原子的弹性散射碰撞,测量了Rb原子和Cs原子的散射截面;解决了原子分子弹性碰撞影响超冷分子产率的问题,进而提高新型分子的产率与稳定性。将Rb5S和Cs6S基态原子通过光缔合形成Rb5S+Cs6P激发态分子,经自发辐射驰豫到RbCs 基三重态 a3Σ+;进行异核原子碰撞系数的测量。同时俘获Rb原子和Cs原子,通过冷原子的荧光强度测量磁光阱中 Rb-Cs原子间的碰撞系数,研究了Rb-Cs原子间的超精细碰撞现象。计算了冷原子团的俘获深度与原子俘获光强的关系,计算表明 Rb 原子在超精细碰撞过程中获得的能量对应的俘获光强为7.8 mW/cm2(0.6ΔERb), 12.1 mW/cm2(0.6ΔECs)和34.7mW/cm2(0.6ΔERb-Cs)时碰撞系数最小,与实验结果相符合;双光子受控Raman光缔合制备基态超冷RbCs分子。 采用我们在制备铯分子中实现的受控 Raman 光缔合的方案:使用波长约为 900nm的激光将两个原子缔合成高电子激发态的分子,经自发辐射跃迁到3a(37v)态,用另一束可调谐的近红外激光将分子激发到3c,31b 和1B混合态的振转能级上,最后用 734nm 激光将分子从该态转移到基电子态X1Σ+(v=0)形成振动冷却的超冷RbCs分子;理论研究了四能级染料分子光场的时间分辨统计特性,给出电子遂穿与分子荧光的对应关系。建立了单分子光子源的实验系统,通过对单分子荧光偏振特性的统计分析研究了单分子偶极转动的动力学特性,发现聚合物表面的单分子跳跃存在转动态,单分子对这些转动态具有记忆效应。测量了单分子的转动时间与单分子转动态的转换周期。该项目获2009年国家自然科学基金重点项目资助。
 

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