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中文摘要：
本项目主要研究弱光信号在冷原子气体介质中的存储与提取。与已知研究不同，我们视原子动量为变量，以便直观考察原子热运动对存储效果的影响，认为原子初始热运动动量分布具有高斯函数形式，而原子是如此之冷，以至于其动量是量子化的，与场交换光子所导致的反弹对自身状态的影响必须考虑。在此条件下，若存储光为弱单模光，并与控制光同向传播设置，可获得Doppler-free补偿效应导致的原子相干布居俘获以及理想的存储效果。此时存储系统对原子的热运动不敏感。若存储光为弱多模脉冲信号，由于多模光场的非对称驱动，只有在Raman Nath近似（忽略原子动能算子的作用）下才能实现理想存储，否则，原子热运动对存储效果将产生强烈的负作用。我们还通过引入动量相关的集体原子算子，给出了弱光信号脉冲在能够反映原子热运动效应的气体介质中存储与提取的完整的理论描述。另外，我们还研究了上述冷原子系统中真空诱导相干效应对原子相干布居俘获的影响、受驱动自旋相关量子化光晶格中双成分超冷原子的量子相变，探讨了多个重要类型的多体纠缠态的开发、制备及其在包括受控量子离物传态和量子比特相位协变态的杂化远程克隆等在内的量子信息处理中的应用的问题。
结论摘要：
英文主题词cold atomic gaseous medium, light storage, atomic thermal motion, coherent population trapping, multipartite entangled state
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