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申请/专利权人：华南师范大学
摘要：本发明提供一种基于里德堡原子的微波腔冷却方法，包括利用激光光场将原子从基态|g激发到上里德堡态|i；利用温控设备给铷泡升温来提高铷泡中里德堡原子数密度；选取合适微波腔模与里德堡原子二能级耦合，使得在微波腔模下，原子在两里德堡能级间跃迁，利用辅助激光，将下里德堡能级与基态耦合，增强原子从下里德堡态|r到基态的跃迁，进而持续地从室温铜腔中提取热光子，有效地实现室温腔冷却。本发明通过使用激光驱动的原子来连续去除光子来主动冷却腔模式，在空间分离的里德伯原子量子比特对之间进行高保真SWAP操作；本发明每次冷却循环过程中，用来冷却的原子数量将会被保存下来，并能够重复不断的循环参与到冷却过程中，保证了冷却的效率。
主权项：1.一种基于里德堡原子的微波腔冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备里德堡原子在靠近空腔波腹的位置，制备好的冷却原子Nc被囚禁在基态|g；利用激光光场将原子从基态|g激发到上里德堡态|i；S2、室温铜腔与里德堡原子的强耦合利用温控设备给铷泡升温来提高铷泡中里德堡原子数密度；并选取合适微波腔模与里德堡原子二能级耦合，耦合强度gc满足： 使得在微波腔模下，原子在两里德堡能级间跃迁，从上里德堡态|i跃迁到下里德堡态|r的过程中，原子吸收微波腔模的热光子，其中，提取热光子的速率γc为： 式中，Nc为冷却原子的数量；Γr为下里德堡态|r的群衰减速率，Δc为失谐频率，Ω为Rabi频率；μ为里德堡原子二能级的电偶极矩、ω为微波腔模频率、ε为介电常数、为约化普朗克常数、V为微波腔模体积；S3、持续从室温铜腔中提取热光子利用辅助激光Ω’，将下里德堡能级与基态耦合，增强原子从下里德堡态|r到基态的跃迁，从而实现基态|g、激发态|e、上里德堡态|i、下里德堡态|r、基态|g的循环，进而持续地从室温铜腔中提取热光子，有效地实现室温腔冷却。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 华南师范大学 一种基于里德堡原子的微波腔冷却方法
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