基于飞秒脉冲整形和绝热传输实现超快相干布居转移控制研究

本课题将飞秒脉冲整形技术和受激拉曼绝热传输技术相结合，从理论和实验上研究钠原子3S-3P-3D梯型三能级系统超快相干布居转移控制特性。采用"傅立叶变换脉冲整形"即"4f结构"的方法对部分重叠且反直觉顺序作用于该三能级系统的fs脉冲泵浦光和Stokes光进行整形，通过在可编程液晶空间光调制器上加上适当的电压使傅立叶面上光频谱产生纯位相调制，从理论和实验上研究不同波形（如正弦波、阶跃波或三角波等）的光谱位相调制参数以及两脉冲的时间延迟对相干布居转移的影响。揭示脉冲整形技术和受激拉曼绝热传输技术相结合可有效地实现超快相干布居转移的控制及完全布居转移。该课题结合了脉冲整形技术的灵活性和受激拉曼绝热传输技术的高效性与抗干扰性，为进一步研究相干布居转移控制提供一种新的有效的方法，可望在超快激光光谱学、碰撞动力学、化学反应的操控、原子光学及量子信息处理和存储等方面具有一定的应用前景。

本课题将受激拉曼绝热传输、瞬态相干控制和啁啾绝热通道技术相结合，对Λ型三能级、双Λ型四能级、梯形三能级及四能级等系统超快相干布居传输控制特性以及基于量子相干实现关联与纠缠进行研究。提出了多种具有选择性、高效性和抗干扰性的有效方案来实现相干布居转移的控制以及两个无布居初始态间的任意相干叠加，为进一步研究相干布居转移控制提供了新的有效的方法，可望在超快激光光谱学、碰撞动力学、化学反应的操控、原子光学及量子信息处理等方面具有潜在的应用前景。另外，我们论证了利用电磁感应透明产生的量子相干可实现两个四波混频场相对强度的控制以及连续变量多光束的纠缠。该方法为任意多连续光场关联及纠缠的产生提供了一种简便和有效的方法，可望在量子通信和量子网络等方面具有一定的应用前景。