基于原子气的量子光学与突破标准量子极限的电磁场传感

报告人简介：肖艳红，复旦大学物理系教授。1998年、2000年清华大学电子工程系学士、硕士。2004年美国哈佛大学工程与应用科学学院博士，从事激光冷却原子的研究。2005-2009年为哈佛-史密斯天文物理中心原子分子部博士后，研究电磁诱导透明现象及其在原子鈡和量子存储中的应用。2009年起在复旦大学物理系任教，目前的研究方向是量子光学，光量子模拟，原子的量子纠缠态，量子传感等。

报告摘要: 光的非经典态和原子的量子纠缠态是量子信息和量子精密测量的宝贵资源。研究如何对物理系统进行量子调控、从而有效产生并利用这些资源，对基础科学和量子技术发展都有重要的意义。本报告将介绍如何通过操控光和原子的相干相互作用来实现光量子模拟和新型量子光源，以及原子纠缠态制备和突破标准量子极限的精密测量。在原子气中，四波混频等非线性过程所需的激光光强因原子相干性辅助而大大减低，进一步，我们利用原子的扩散运动和原子对光量子态的存储来诱导空间分离的光束之间的耦合，构建了光量子模拟的独特平台，实现了大规模、可控的“集成”量子光源阵列。同时，由于原子数多，原子气室也是进行量子精密测量和传感的理想体系，我们通过量子非破坏测量、闪频非线性作用等方法实现了千亿原子的自旋压缩态，以及连续量子增强下的时变弱磁场跟踪，灵敏度达到飞特斯拉级别。最后，报告将对光和原子非经典态的制备和操控及量子传感的未来发展进行展望。