Single-photon detection is an important subject in quantum optics. The detection of single photon has been widely applied to the fundamental quantum physics and quantum information processing. It is currently the frontier subject of physics. Making use of the electromagnetically induced transparency (EIT) in optical cavities, this proposed project will investigate how to manipulate, control and detect a single photon. To do this, the proposal will present schemes to detect the absorption spectrum of probe field or measure its large phase shift induced by an enhanced cross-Kerr nonlinearity in combination with the quantum noiseless amplifier. The strong dipole-dipole interaction between Rydberg atoms can block the simultaneous excitation of many Rydberg atoms. The project will propose new methods for the generation and quantum non-demolition (QND) detection of a single photon via the EIT-enhanced Kerr nonlinearity created in Rydberg atoms.
单光子态的测量是量子光学的重要课题,它在量子物理学基础研究以及近年来飞速发展的量子信息科学方面都有着广泛的应用,是目前物理学研究领域的一个前沿热点课题。利用腔诱导透明原理,通过测量探测场的吸收光谱及或测量增强的交叉克尔非线性引起的大的相移及其量子无噪声放大等技术,探讨基于电磁诱导透明情形下的单光子态的操纵、制备及探测;基于高里德堡原子间强的偶极-偶极相互作用诱导的量子阻塞效应,研究里德堡原子系统电磁诱导透明增强克尔非线性条件下非破坏测量、单光子态产生的新原理、新方案。
单光子探测是量子光学及量子信息学的重要研究课题。本项目基于腔诱导透明技术,对单光子态的操纵、制备及探测进行了研究。本项目研究在基于电磁诱导透明(EIT)量子存储和腔透射谱技术的单光子测量,基于腔电磁诱导透明EIT和里德堡阻塞的单光子与原子系综的量子受控相位门,结合腔电磁诱导透明和光机系统的电控量子存储技术及双Lambda四能级原子-腔系统的光学开关效应等方面取得了一定的进展。本项目的研究将对基于腔诱导透明的单光子探测研究有着重要的科学意义。本项目研究成果已在国内外重要研究刊物上发表SCI收录论文17篇,其中包括知名物理学和光学刊物Physical Review系列2篇,Scientific Reports 1篇, IEEE Journal of Quantum Electronics 1篇,Journal of Physics B 2篇,Journal of the Optical Society of America B 1篇,Journal of Optics 2篇,等等。虽然发表时间不长,但是,累计已有国内外SCI引用33次,其中他引22次。
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数据更新时间:2023-05-31
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