表面等离子体激元与超冷87Rb原子耦合效应的理论和试验研究

项目名称： 表面等离子体激元与超冷87Rb原子耦合效应的理论和试验研究

项目编号： No.11404387

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 贾森

作者单位： 中国科学院西安光学精密机械研究所

项目金额： 30万元

中文摘要： 实现单个原子的精确操控以及单光子和原子之间的强耦合是发展未来量子技术的关键。微型光学腔是目前进行光子和原子间耦合的主要元件，但微型光学腔尺寸大不能满足未来光子回路和片上集成的要求。表面等离子体激元(Surface plasmon polaritons, SPPs)能将光场束缚在亚波长尺度内，因此有可能实现亚衍射极限尺度的超冷原子操控，它还具有的近场增强特性和慢的传播速度，因此被视为实现光与冷原子间的强耦合的新途径。据此本项目提出研究SPPs与冷原子间的互作用，建立两者互作用的物理模型。通过棱镜耦合对SPPs与超冷87Rb原子的互作用进行试验研究，重点研究SPPs模与超冷87Rb原子间的耦合效应，揭示其中的物理机制，确定影响耦合效率的主要因素，在此基础上发展出调控SPPs模与冷原子间耦合的方法与技术。研制新型SPPs结构，通过该结构对光场进行剪裁，进而实现剪裁光场对超冷87原子团的操控。

中文关键词： 表面等离子体激元；超冷原子；亚波长；量子传感器；耦合效应

英文摘要： Achieving precise manipulation of single atom and the strong coupling between single photon and atom is the key for the future development of quantum technology. Optical micro cavity is a major component that enable coupling between photons and atoms. How

英文关键词： Surface Plasmon Polaritions；ultracold atom；subwavelength；quantum sensor；coupling effect