中文摘要：

当光与多能级原子相互作用时，由原子能级之间的量子干涉效应，使原子介质对探针光的线性吸收锐减，色散剧增，即产生电磁感应透明（EIT）效应。本项目的主要研究内容是研究光与腔内N-型四能级原子相互作用过程中，由原子的电磁感应透明（EIT）效应，抑制介质的线性吸收，同时增强介质的交叉Kerr非线性系数的物理过程。采用快速响应探测器测量腔内探针光场的衰荡弛豫时间，获得原子"暗态"建立的瞬态模型。在控制光单光子能量水平上

结论摘要：

光子传播速度快,不易受外界环境影响,是量子信息通讯的良好载体。但光子的这一优点也是其缺点，传播速度快使人们难以控制、存储光子，同时光子-光子之间的非线性作用弱，使光量子相位操控难以实现。 近年来人们发现的电磁感应透明（EIT）为实现上述量子信息处理过程提供了新的有效手段。本项目的主要研究方向是研究如何利用EIT增强的色散以及非线性效应进行光量子存储及位相操控，其主要研究内容包括（1）研究由多能级原子中量子相干效应抑制介质的线性吸收、增强介质Kerr非线性效应的物理机制；（2）光量子信息在原子相干介质中的存储和释放；（3）研究腔+EIT介质中的非线性动力学过程，实现弱光控制的全光开关, 进而在单光子能量的水平上实现全光开关。本项目取得成果如下1）在多能级原子系统中利用EIT效应实现了弱光非线性效应的增强。2）利用光学腔+EIT介质组成的非线性系统实现了弱光全光开关、全光存储。3）实现了光量子信息在原子介质中的存储和双通道可控释放。4）建立了研究冷原子EIT效应的平台，观察到了热原子中观察不到的多暗态信号，完成了原子在特定Zeeman量子态制备及精密测量。