| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-15页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 论文结构 | 第12-15页 |
| 第二章 基于冷原子系综的量子信息处理 | 第15-25页 |
| 2.1 量子比特与量子逻辑门 | 第15-17页 |
| 2.1.1 量子比特 | 第15页 |
| 2.1.2 量子逻辑门 | 第15-17页 |
| 2.2 量子中继和量子存储的基本概念 | 第17-19页 |
| 2.3 基于冷原子系综的量子态操控 | 第19-25页 |
| 2.3.1 自旋波制备与操控 | 第19-22页 |
| 2.3.2 读出过程 | 第22-23页 |
| 2.3.3 退相干机制 | 第23-25页 |
| 第三章 里德堡原子及其相互作用 | 第25-37页 |
| 3.1 里德堡原子的主要性质 | 第25-28页 |
| 3.1.1 里德堡能级的计算 | 第25-27页 |
| 3.1.2 里德堡原子的寿命 | 第27-28页 |
| 3.1.3 里德堡态间跃迁矩阵元 | 第28页 |
| 3.2 里德堡原子间的相互作用 | 第28-30页 |
| 3.3 里德堡阻塞效应 | 第30-31页 |
| 3.4 里德堡系综的基本应用思路 | 第31-33页 |
| 3.5 里德堡态的双光子操纵 | 第33-37页 |
| 3.5.1 激光要求 | 第33-34页 |
| 3.5.2 跃迁强度 | 第34-37页 |
| 第四章 微小冷原子系综的实验制备 | 第37-53页 |
| 4.1 多普勒冷却与磁光阱原理 | 第37-40页 |
| 4.1.1 多普勒冷却 | 第37-39页 |
| 4.1.2 磁光阱 | 第39-40页 |
| 4.2 亚多普勒冷却 | 第40-42页 |
| 4.3 暗磁光阱技术 | 第42-43页 |
| 4.4 光偶极阱 | 第43-46页 |
| 4.4.1 偶极力与偶极阱原理 | 第43-44页 |
| 4.4.2 红失谐高斯光束偶极阱的主要性质 | 第44-46页 |
| 4.5 微小~(87)Rb冷原子系综的实验实现 | 第46-49页 |
| 4.5.1 真空系统 | 第46-47页 |
| 4.5.2 激光与磁场系统 | 第47-48页 |
| 4.5.3 时序控制 | 第48-49页 |
| 4.6 冷原子系综探测 | 第49-53页 |
| 4.6.1 吸收成像与飞行时间测量 | 第49-50页 |
| 4.6.2 实验设置与结果 | 第50-53页 |
| 第五章 激光器频率稳定 | 第53-63页 |
| 5.1 饱和吸收光谱稳频法 | 第53-57页 |
| 5.1.1 基本原理 | 第53-55页 |
| 5.1.2 实验实现 | 第55-57页 |
| 5.2 Pound-Drever-Hall (PDH)稳频法 | 第57-60页 |
| 5.2.1 基本原理 | 第57-59页 |
| 5.2.2 实验实现 | 第59-60页 |
| 5.3 超稳腔的应用 | 第60-63页 |
| 第六章 里德堡态电磁诱导透明 | 第63-75页 |
| 6.1 电磁诱导透明的基本原理 | 第63-65页 |
| 6.2 里德堡电磁诱导透明实验 | 第65-72页 |
| 6.2.1 实验装置 | 第66-68页 |
| 6.2.2 里德堡EIT的初步实现 | 第68-70页 |
| 6.2.3 单次EIT光谱 | 第70-72页 |
| 6.3 里德堡EIT非线性现象的解释 | 第72-75页 |
| 第七章 里德堡阻塞与集体拉比振荡的实现 | 第75-87页 |
| 7.1 双光子跃迁 | 第75-78页 |
| 7.1.1 双光子有效拉比频率 | 第75-77页 |
| 7.1.2 实验中的不理想因素 | 第77-78页 |
| 7.2 里德堡态双光子激发的初步研究 | 第78-82页 |
| 7.2.1 磁光阱中里德堡态激发 | 第78-81页 |
| 7.2.2 不同主量子数激发间的对比 | 第81-82页 |
| 7.3 微小原子系综的重复捕获 | 第82页 |
| 7.4 集体拉比振荡与单激发态的实现 | 第82-85页 |
| 7.5 里德堡态到基态的转移 | 第85-87页 |
| 第八章 确定性集体激发态间的Hong-Ou-Mandel干涉 | 第87-97页 |
| 8.1 实验原理 | 第87-88页 |
| 8.2 实验过程 | 第88-89页 |
| 8.3 系统优化 | 第89-91页 |
| 8.3.1 基态单激发态测试 | 第90-91页 |
| 8.3.2 拉曼光优化 | 第91页 |
| 8.4 HOM干涉结果 | 第91-94页 |
| 8.5 实现磁场超分辨测量 | 第94-96页 |
| 8.5.1 Ramsey干涉 | 第94-95页 |
| 8.5.2 磁场超分辨测量 | 第95-96页 |
| 8.6 总结与讨论 | 第96-97页 |
| 第九章 里德堡阻塞集体激发对的演化与纠缠 | 第97-105页 |
| 9.1 两集体激发在强相互作用下的动态演化 | 第97-99页 |
| 9.2 集体激发对的演化、读出与纠缠 | 第99-101页 |
| 9.3 实验操作与初步结果 | 第101-103页 |
| 9.4 小结 | 第103-105页 |
| 第十章 总结与展望 | 第105-107页 |
| 参考文献 | 第107-115页 |
| 致谢 | 第115-117页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第117页 |