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相位压缩态的制备及线性原子干涉仪的研究

作　者: 卢兆山
导　师: 金光日
学　校: 北京交通大学
专　业: 光学
关键词: 相位压缩态玻色-爱因斯坦冷凝双组份玻色-爱因斯坦冷凝原子线性原子干涉仪相位灵敏度相干态数压缩态
分类号: O431.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着激光冷却技术的发展,超冷原子的研究和应用受到越来越多的关注。在众多应用中,原子干涉仪特别引人注目。在精密测量上,相对于光学干涉仪,原子干涉仪有着明显的优势。冷原子具有很好的可操作性,我们可以控制冷原子的量子态；而且冷原子有很小的速度,增加了干涉的作用时间,使我们能得到良好的干涉条纹。使冷原子干涉仪有很好的灵敏度和测量精度。为了方便计算,本文研究线性原子干涉仪在对称输入态下的测量精度。Berry和Wiseman在理论上制备出的相位压缩态有最佳的测量灵敏度,已经很接近海森堡极限了。但是在实验上,这种Berry-Wiseman态很难制备出来。首先,本文研究最佳的输入态Berry-Wiseman态的基本特性,分析Berry-Wiseman态在原子干涉仪中的测量精度。然后,我们制备出与之相似的相位压缩态,沿y轴方向压缩,沿z轴方向反压缩。这样的输入态虽然不如Berry-Wiseman态完美,但是在测量精度上达到亚散粒噪声极限。本文中,我们在对称的双势阱中用直接、间接两种方式制备这样的相位压缩态。直接制备的方案是让相干态在一个大的耦合比率的Hamilton系统下演化,在一定时间后可制备出相位压缩态；间接制备的方案是通过旋转数压缩NSS态制备出相位压缩态。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
1 引言  9-14
  1.1 原子干涉仪的背景、发展与应用  9-12
  1.2 量子态制备的国内外现状  12-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
2 压缩态基础理论的介绍  14-20
  2.1 压缩态的定义  14-17
    2.1.1 光场的相干态  14-15
    2.1.2 光场的压缩态  15-17
  2.2 本文一些基础运算  17-20
3 线性干涉仪的介绍和其理想的Berry-Wiseman态的特征  20-27
  3.1 对称输入态的线性干涉仪  20-23
  3.2 最佳相位压缩态B-W态  23-25
  3.3 小结  25-27
4 双组份玻色-爱因斯坦凝聚气体的背景简介  27-33
  4.1 原子芯片技术  27
  4.2 组份BEC制备压缩态  27-31
  4.3 小结  31-33
5 双组份玻色爱因斯坦冷凝原子制备相位压缩态  33-43
  5.1 基本背景介绍态  33-35
  5.2 相位压缩态的制备  35-42
  5.3 小结  42-43
6 结论与展望  43-45
参考文献  45-49
作者简历  49-51
学位论文数据集  51

相位压缩态的制备及线性原子干涉仪的研究

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