用于原子氣室中實施光存儲的高磁屏蔽腔的研制.pdf

1、光子是目前最快、最穩(wěn)定的信息載體，被廣泛應用于通信科學和量子信息領域。那么對光子的操控能力的提升，對于信息技術和通信技術的發(fā)展有極為重要的意義。利用電磁感應透明現(xiàn)象實施光學信息處理是近年來的研究熱點。電磁感應透明現(xiàn)象是一種重要的量子相干效應。量子相干又稱為原子相干，是相干電磁場（靜電場、微波、激光等）與原子相互作用的產(chǎn)物。由于Zeeman效應，原子在磁場的作用下會發(fā)生能級的分裂。如果磁場比較雜亂，能級間的躍遷頻率會變的不穩(wěn)定，從而影響原

2、子與光子的相互作用。因此去除雜散磁場的干擾就顯得尤為重要。靜磁屏蔽腔可以實現(xiàn)這一功能，從而為光子與原子的相互作用提供一個“干凈”的環(huán)境。本文圍繞量子信息存儲光學實驗所需的高磁屏蔽腔展開工作，研制出符合要求的高磁屏蔽腔，并進行了量子光學的有關實驗。本論文的主要內容概括如下：
　　第一，研究了靜磁屏蔽理論。在國家自然科學基金的資助下，根據(jù)量子光學實驗的性能要求，自行設計研制一高磁屏蔽腔，采用三層嵌套結構，使用具有高磁導率的坡莫合金作為

3、腔體材料。對研制的高磁屏蔽腔進行了屏蔽性能測試：在地磁場強度（50000≈nT）下，腔體內部磁場強度低于200nT的軸向長度達到了200mm，遠遠大于銣原子泡室的長度（51.5mm）。測試結果表明，自行設計研制的高磁屏蔽腔達到進行量子光學有關實驗的要求。
　　第二，基于自行設計研制的高磁屏蔽腔，進行了有關的量子光學實驗。首先對一種光與原子相互作用現(xiàn)象：光學偏轉旋轉效應，建立了量子理論模型。采用速率分布方程的方法分別對法拉第旋轉、光