超冷里德堡气体中,原子间强烈的偶极-偶极相互作用产生偶极阻塞效应,这种效应映射到电磁感应透明(EIT)透射光谱中产生依赖于探测场强度、原子密度的合作非线性现象。利用这种新奇的非线性现象可以实现可靠的单光子源和单光子操控,这些研究对于量子信息处理和量子光学有着极其重要的意义。本项目拟在超冷里德堡气体中就合作非线性展开深入系统的研究。具体内容是(1)建立可行的原子模型,实现可控的稳态合作非线性EIT和普通的EIT透射光谱以及相互转化,并就这两种EIT窗口简并情况下呈现出特有的现象给出物理解释和潜在应用。此外,考察与合作非线性紧密相关的双光子关联性质,从而研究反聚束效应。(2)在双里德堡能级结构中研究基于偶极阻塞效应稳态EIT的合作非线性性质,同时考察由两个不同强度的范德瓦尔斯作用主导的原子激发行为。(3)在涉及里德堡能级的三能级梯形模型中研究瞬态EIT的合作非线性和原子激发的动力学行为。
英文主题词Rydberg atom;diploe blockade;dipole-dipole interaction;electromagnetically induced transparency;cooperative optical nonlinearity