【作者】 闫树斌；

【导师】 王军民； 张天才；

【作者基本信息】 山西大学 ， 光学， 2006， 博士

【摘要】 腔量子电动力学（Cavity QED）是一个独立、开放的体系，为量子光学、量子信息处理等领域提供了强有力的研究平台，而原子与腔模处于强耦合区域是实现原子一光子控制的基本条件。 激光冷却与俘获技术的发展，一方面提供了理想的冷原子源；另一方面超高真空腔体为腔QED的研究提供了更纯的研究环境。随着确定数量的原子，乃至单个原子在腔内的俘获，使单原子、单光子相互作用的研究成为可能，腔QED的实验研究随之进入了新时期。原子与光学微腔组成的介观体系促进了量子信息科学领域的发展，由于其在量子信息方面的潜质，以及可能成为未来量子信息网络的单元，受到更多物理学家的关注。 本文系统回顾了腔QED的历史发展；扼要介绍了激光冷却与俘获中性原子的发展脉络，并从基本物理思想的角度对激光冷却与俘获机制作了概述；在此基础上详细阐述了我们铯原子双磁光阱实验系统的设计、建立，对所涉及到的一些重要问题，如冷原子样品与磁光阱各参数之间的关系，以及冷原子吸收谱特性作了相关研究；尤其是对铯原子双磁光阱输运过程的物理图景作了阐述，向腔QED实验迈出了关键一步；最后，介绍了我们腔QED实验情况。完成的主要工作为： （1）、采用磁致二色性无调制稳频方法，实现了激光冷却与俘获系统中再泵浦激光器的频率锁定，将该激光器锁定到铯原子D₂线更多还原

【Abstract】 Cavity quantum electrodynamics (Cavity QED) is a unique system for many types of scientific investigation and provides an open quantum system with well-understood interactions, such as quantum optics, quantum information, and atomic optics etc. The strong coupling domain of Cavity QED establishes a nearly ideal setting for the pursuit of these goals.The field of quantum information processing has been simultaneously emerging along with this development and expansion of laser cooling and trapping. With the double-MOTs system which can probide the cold atoms source and clearer background for experiments of the Cavity QED. Cavity QED experiments have entered a new era in recent years, with the advent of single atom intracavity trapping. In particular, one or several trapped atoms strongly coupled to an optical cavity field could be used as nodes in a quantum network and quantum information can be transmitted from one node更多还原