原子—光子量子操控研究獲得進展

　　華東師大物理系系主任、精密光譜科學與技術國家重點實驗室長江學者張衛平領銜的研究團隊，在原子—光子量子操控領域取得重要的實驗研究進展，最新成果日前發表在美國物理學會雜志《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。

　　該實驗研究表明，利用基于拉曼效應的原子存儲技術，可以在原子系綜中“寫入”一種自旋波。這種原子自旋波能夠被用來操控兩個不同頻率模式的光子。實驗結果顯示，在原子自旋波的驅動下，光子在兩個不同的頻率模式之間發生振蕩式的跳躍。這種不同模式之間的光子數反轉振蕩，非常類似于量子光學中著名的原子在強激光驅動下的“拉比振蕩”現象。所不同的是，在該團隊的實驗中，原子與光子互換了角色，原子被用來驅動光子。“這一成果在思想與概念上拓展了當前量子光學的研究內容，為原子—光子量子操控打開了新的思路。”特別是這一原理能夠用于實現高效的光子轉換與光量子態的制備與控制，其在量子信息與精密測量技術中具有潛在的應用前景。

　　該項研究完全是在華東師范大學精密光譜科學與技術國家重點實驗室完成的。論文的第一作者陳麗清博士是在清華大學完成博士后研究工作后加入張衛平團隊的，并成為該團隊主要研究骨干之一。論文的主要合作者之一區澤宇是華東師大紫江講座教授、美國Indiana-Purdue大學教授，他每年都用幾個月時間訪問華東師大，與張衛平團隊開展相關的研究合作。

　　張衛平表示，除了學術上的創新意義之外，這一成果的取得對其本人與其團隊都具有里程碑式的意義。張衛平更多為同行知曉的是其作為理論家，對量子光學與原子光學這些領域的理論貢獻。自2003年回國定居以來，他一直致力于開展實驗研究工作。從2008年年底開始搭建實驗室到現在，在不到兩年的時間里，實現了從理論到實驗的跨越式發展。其領導的團隊，在實驗方面也是一個組建不到兩年的年輕隊伍。除他本人外，該團隊的研究人員均由年齡30歲左右的年輕人組成。這些年輕人在實驗上從零開始，通過團隊之間實驗與理論的密切合作，已形成了一個相互促進的良好的學術環境。張衛平在談到他的團隊時，充滿信心。雖然這是一支十分年輕的隊伍，但其所取得的研究進展表明他們正在迅速成長，具有良好的發展潛力。目前該團隊正在致力于發展光子與原子協同操控的量子技術。