文档介绍：密级: 学校代码:10075
分类号: 学号:20100999
理学硕士学位论文
应用四波混频研究原子的碰撞效应
学位申请人: 熊志强
指导教师: 孙江教授
学位类别: 理学硕士
学科专业: 原子与分子物理
授予单位: 河北大学
答辩日期: 二〇一三年五月
Classified Index: COAD: 10075
No: 20100999
A Dissertation for the Degree of M. Science
Measurement of collision effect
of the atoms by two-photon
resonant nondegenerate
four-wave mixing
Candidate: Xiong zhiqiang
Supervisor: Prof. Sun Jiang
Academic Degree Applied for: Master of Science
Specialty: Atom and Molecule Physics
University: Hebei University
Date of Oral Examination: May, 2013
河北大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行的研究工作及取得
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所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确
的说明并表示了致谢。
作者签名: 日期: 年月日
学位论文使用授权声明
本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国
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本学位论文属于
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2、不保密□。
( 请在以上相应方格内打“√”)
作者签名: 日期: 年月日
导师签名: 日期: 年月日
摘要
摘要
近年来,激光制冷和捕获研究的快速发展使缓冲气体引起的原子里德伯态的碰撞
展宽再次成为研究热点,这是由于里德伯原子具有大偶极矩阵元和长寿命,可以使原子
相干存在较长的时间,从而在量子信息过程和捕获方面具有潜在的应用。
高分辨共振四波混频是一种新型的纯光学高阶全相干激光光谱学方法。我们将该技
术应用于原子跃迁的碰撞效应研究,不同于目前建立在探测原子布居基础上的原子跃迁
的碰撞展宽测量技术,共振四波混频可以测量碰撞对两能级间原子相干的影响,因此特
别适应于碰撞在量子信息和量子计算方面的应用研究。本论文的主要内容为:
采用共振双四波混频理论研究不同缓冲气压引起的原子里德伯态的碰撞展宽和频
移,以及碰撞引起的能量转移现象。数值分析了压强、温度、碰撞展宽系数等参数对四
波混频信号的影响。发现随着缓冲气压的增强,由碰撞引起的能量转移现象导致的伴线
逐渐增强,对里德伯态的碰撞展宽的影响不可忽略,发现通过考虑伴线贡献,可以更加
精确地研究横向弛豫的碰撞展宽现象,从而研究缓冲气体碰撞对原子相干的破坏情况。
研究不同缓冲气压下的引入量子干涉的四波混频,分析了不同缓冲气压下量子干涉
对四波混频信号的抑制和增强。
关键词四波混频碰撞能量转移量子干涉
I
Abstract
Abstract
In recent years, thank to the unprecedented progress in laser cooling and trapping,
collision-induced broadening of Rydberg atomic spectral lines by buffer gas returners have
attracted renewed interest because Rydberg atoms, having a large dipole moment and long
lifetime, can interact with each other coherently f