超冷原子旋量气体的量子光学特性及其应用研究

超冷原子是当前原子分子物理、光物理、量子信息学、凝聚态物理等交叉学科研究的热点之一。近来一个新发展方向是把冷原子系综作为相干介质来实现光场量子控制以及量子信息过程的操控。其中，超冷原子旋量(spinor)气体更以其多重自旋自由度成为磁光学、量子信息及精密测量研究的重要对象。在此背景下，本项目提出研究超冷原子旋量气体的量子光学性质及其应用。.首先研究光和超冷原子旋量气体相互作用的物理机制，解决原子-原子相互作用、原子量子统计性质和所处量子态对光场的影响，以及光场对原子气体动力学的影响。.以上述理论为基础，研究旋量气体的量子光学特性在量子测量及量子信息等领域中的应用：（1）探索高精密磁光量子检测方法的原理。（2）研究基于原子旋量气体的可调磁光子晶体的光学性质。（3）利用超冷原子旋量气体操控光量子信息过程的原理研究。.本项目将拓展量子光学现有的研究内容，对推进我国在相关领域的发展具有重要的意义