相干驻波诱导光子带隙结构与静止光信号的拓展与应用

近年来，驻波诱导光子带隙结构与静止光信号的研究已引起人们广泛关注。虽然相关理论工作已有很多，但是对多光存储的相关研究还很有限，而这些研究对于多通道量子信息处理具有非常重要的意义，因此本项目拟就驻波诱导多光子带隙、多束静止光及其在相关领域的可能应用展开深入系统的研究。.具体内容是：（1）建立可行的多能级原子模型，利用非完美驻波产生的量子相干效应实现几个甚至几十个可调光子带隙结构，研究如何减少介质反射率的下降并抑制吸收；（2）实现两束或两束以上的静止光，研究两静止光之间的耦合作用，探索对不同光信号进行同步或选择性存储和调控的有效途径。另外，通过建立可行的原子模型研究抑制高阶相干激发从而消除静止光耗散的方法；（3）利用光子和光子间的耦合作用，研究光存储在相关领域的应用，例如在存储和提取一对弱光脉冲的过程中实现量子拍和交叉相位调制。

驻波诱导光子带隙结构与静止光信号的研究已引起人们广泛关注。虽然相关理论工作有很多，但是对多光存储的相关研究还很有限，而这些研究对于多通道量子信息处理具有非常重要的意义。. 本项目主要研究了驻波诱导多光子带隙、多束静止光的存取和调控及其在相关领域的可能应用。研究成果共分三部分：（1）建立了可行的多能级原子模型，利用非完美驻波产生的量子相干效应实现多个可调光子带隙结构，研究如何减少介质反射率的下降并抑制吸收；（2）实现了两束或两束以上的静止光，研究两静止光之间的耦合作用，探索对不同光信号进行同步或选择性存储和调控的有效途径。另外，通过建立可行的原子模型研究抑制高阶相干激发从而消除静止光耗散的方法；（3）研究光子带隙和多光存储在相关领域的应用，例如，利用光子和光子间的耦合作用在存储和提取一对弱光脉冲的过程中实现量子拍信号；利用四波混频在一维原子晶格中实现可调控的双色光子带隙，利用多色光子带隙可实现多光信号间的非线性调控。另外，我们还开展了一些里德堡冷原子中光传播和非线性电磁诱导透明、光子晶格中多光束传播不互惠性等相关拓展研究工作。. 本研究项目一方面进一步完善了光子带隙和静止光信号存取的相关理论，另一方面对于多通道量子信息处理、新颖光子器件的开发等具有推动和促进作用。