INTERFEROMETRIC DETECTION OF OPTICAL PHASE SHIFT USING TWIN BEAMS

An interferometric detection scheme to measure optical phase shift with sensi tivity beyond the shot noise limit is proposed. The theoretical calculation shows that using the quantum correlated twin beams produced from an optical parametric amplifier as the input fields of a Mach-Zehnder interferometer, the minimum detectable phase shift will exceed the shot noise limit N^-1/2 and approach the Heisenberg limit N^-1. The parametric dependences of the minimum detectable phase shift on the nonlinear interaction, input photon number, and detection efficiency are shown.     

基于高阶厄米高斯模倾角测量

本文主要对高阶厄米高斯模式的倾角测量进行了理论分析,提出了利用高阶厄米高斯模式可以进一步提高倾角测量的方案,并对不同模式进行倾角测量的精度进行了对比。计算结果表明,采用的模式的阶数越高,倾角测量的精度越高,这一结果为进一步提高倾角测量实验提供理论依据。     

Experimental Demonstration of a Displacement Measurement of an Optical Beam beyond the Quantum Noise Limit

We experimentally generate a spatially squeezed light beam and realize a small-displacement measurement beyond the quantum noise limit with this squeezed light. Moreover, we measure about -2.2±0.2dB spatial squeezing and reduce the minimum measurable displacement from 1.17A to 0.99A with the signal-to-noise ratio normalized to 1.     

强耦合条件下内腔电磁诱导透明和正交模劈裂的研究

文章分析了Λ-型三能级原子与腔耦合系统在强耦合条件下,腔透射谱在随腔模失谐的变化情况。结果表明,改变腔模失谐不但对正交劈裂峰会产生频移,同时对内腔EIT峰也会产生频率推移,并且在单光子失谐时,推移程度也有所不同;当腔模失谐达到自由光谱区的一半时,内腔暗态极子模出现双峰结构。这一结果对研究基于原子腔系统的关联光场具有积极的意义。     

原子系统中远失谐脉冲光束对的群速度操控

基于远失谐的四波混频过程, 在实验上得到了放大的探针光脉冲和产生的共轭光脉冲的同时慢光传输, 并通过改变抽运光和探针光之间的双光子失谐实现了群速度的同时操控. 首先在连续光模式下, 研究了入射探针光和新产生共轭光的增益与单光子失谐之间的变化关系. 随着单光子失谐在一定范围内加大, 探针光和共轭光的增益均表现出先增加后减小的变化趋势. 在具有增益特性的基础上, 分别采用6 μs和365 ns探针光脉冲, 研究了慢光的延迟时间和双光子失谐的关系. 对6 μs的探针光, 得到探针和共轭光脉冲的最大延迟分别为2.1 μs 和1.9 μs, 对应的群速度分别约为0.000119 c和0.000132 c, 相应延迟比分别为0.35和0.32. 对365 ns探针光, 探针和共轭光脉冲的最大延迟分别为756 ns和670 ns, 对应的群速度分别约为0.00033 c和0.00037 c, 相应延迟比提高到2.07和1.83.     

铯原子介质中受激拉曼四波混频的光放大特性

实验研究了在铯原子介质中受激拉曼四波混频过程中,注入的探针光与所产生的共轭光的增益特性,具体比较了在探针场分别作为Stokes场和Anti-Stokes场情况下,增益随粒子数密度、泵浦光频率失谐的依赖关系,并分析了其增益谱线线型和谱宽.为进一步开展基于受激拉曼四波混频进行量子关联光束的制备提供了主要实验参数的选择参考.     

四能级原子相干系统的探讨

对N型四能级原子与光场相互作用的原子相干效应进行了理论计算,讨论了能级衰减率、激光线宽以及基态间的驰豫对原子相干效应的影响。原子第四能级的衰减率、激光线宽以及基态间驰豫增大,原子相干性将会减弱。     

Fidelity of Quantum Teleportation for Single-Mode Squeezed State Light

The fidelity of quantum teleportation of a single-mode squeezed state of light is calculated based on the general theory of quantum-mechanical measurement in the Schrodinger picture. It is shown that the criterion for the nonclassical state teleportation is different from that for coherent state. F = 1/2 is no longer the rigorous boundary between classical and quantum teleportation for a squeezed state of light. When the quantum entanglement of an Einstein-Podolsky-Rosen （EPR） beam used for teleportation and the parameters of the system are given, the fidelity depends on the squeezing of the input squeezed state. The higher the squeezing is, the smaller the fidelity is, and the lower the classical limitation of fidelity is. The dependence of the optimum gain for teleporting a squeezed vacuum state upon the EPR entanglement is also calculated. The results obtained provide important references for designing experimental systems of teleporting a non-classical state and judging the quality of the teleported quantum state.     

三能级电磁感应透明中辐射场的量子统计特性

对Λ型三能级原子电磁感应透明（EIT）过程中辐射场的二阶相干度进行了研究。理论分析表明，在电磁感应透明系统中，由于原子的相干效应导致其上能级共振荧光场的二阶相干度将呈现单光子场的量子统计特性。并对其随耦合场强度和探测光失谐的变化进行了详细的分析和讨论，结果发现：在｜Ω｜〉（Γ2＋Γ3）／2情况下．采用较弱的耦合光功率（由托比频率Ω表征）及较大的探测光失谐，在较长时间延迟范围内，二阶相十度保持小于1，更利于实现非经典场的量子统计行为；相反，在｜Ω｜≤（Γ2＋Γ3）／2情况下，探测光的失谐量越小，越利于获得二阶相干度小于1的量子统计光场。南此可见选取合适的参量可优化电磁感应透明过程中单光子场的量子统计特性。     

结合双模压缩真空态对EPR“佯谬”与量子力学几率波的统一性解释

文章分析了爱因斯坦等人对量子力学不完备的论证过程，通过对双模压缩真空态的偏振正交两光束EPR关联实质讨论，结合EPR光束对实验产生，给出了量子力学几率波解释与EPR“佯谬”的统一必解释，从而在肯定EPR关联实在性的基础上，肯定了量子力学几率波解释的完备性。