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中科院量子光学重点实验室

中科院量子光学重点实验室

  中科院量子光学重点实验室创建于1989年,创始人为王育竹院士,实验室的依托单位是上海光机所。实验室的工作目标是:揭示光与物质相互作用中的量子现象,发展及其在高科技中的应用。在国际竞争中争得自己得一席之地,建成具有一流设备的量子光学研究基地和培养优秀青年科技人才的中心。

   实验室的主要学科方向是量子光学,主要研究内容为光的非经典性质和光与物质相互作用中的量子现象,包括:激光冷却气体原子、激光操纵原子的运动、微结构原子集成光学、玻色-爱因斯坦凝聚研究及微重力条件下的原子物理等,同时还开展团簇物理研究。实验室始终瞄准国际量子光学领域前沿,注重发展具有自己特色的学术思想和实验方法的原则选择课题开展研究。,实验室的前身“原子频标研究小组”是国内最早从事量子频标研究的单位之一,并在60年代研制成功我国第一台铷原子钟,。并推广、生产铷原子钟产品,满足了国家战略需求。自79年起,实验室率先在国内开展了激光冷却气体原子的理论和实验研究。曾提出利用交流施达克效应激光冷却气体原子和积分球红移漫反射光冷却气体的机制。83年在激光偏转原子束实验中得到的结果和采用的方法居当时国际领先水平,并首次将这种方法用于光子统计研究,成功地验证了二能级原子共振荧光的亚泊松统计规律,得到国际学术界的赞扬和引用。88年在钠原子的一维激光冷却实验中实现了60μK的低温,成为当时该领域中突破多普勒冷却极限的最早实验。在腔内量子电动力学(QED)研究中,首次用钕玻璃构成微球激光器,观察到多条激光新谱线,引起国内外很大反响。90年代以来,实验室先后完成了积分球红移漫反射激光冷却、电磁感应介质透明、磁光阱对钠、铷原子的囚禁、冷原子光谱和量子相干效应、多普勒原子干涉仪、原子束慢波微波谱以及团簇科学方面的多项实验研究,这些研究工作在原理和技术均具有本实验室自己的特色和创新。99年在国家自然科学基金委的支持下,实验室在国内首先开展了玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的理论和实验研究,并于2002年3月获得了铷原子气体的BEC,并研究BEC的光散射。提出了利用高频原子新势阱囚禁最低能态原子,实现不同于国外的BEC实验方案,开展超冷原子用于量子信息研究,提出带电载流微型原子势阱,进行信息存储研究。与此同时开展微重力空间原子物理研究,其目标之一是建立新一代原子钟系统,使其准确度优于10-16,这种全新的原子钟将大大改善卫星全球定位系统(GPS),从而在工业、农业、科技、运输和环保等方面发挥巨大作用。

   本实验室自建立以来曾获国家科技进步特等奖(“远望号”测量船获奖项中的主要内容之一)、国家自然科学三等奖二项、中科院科技进步二等奖一项、首届饶毓态物理奖以及多项其他奖励。

   为了不断吸收和利用量子光学领域的最新成果,始终紧跟国际发展前沿,参与国际竞争,量子光学重点实验室多年来与国外研究单位和科学家保持着经常和密切的交流合作与人员互访。我们还聘请了诺贝尔获奖者朱棣文教授、K.Siegbahn 教授、T.Heansch教授等五位著名科学家作为实验室的外藉学术顾问。

   经十余年的努力,实验室现已建立了进行量子光学研究的良好条件,拥有大型激光系统等进口仪器设备三十余台套,建造了原子束装置、超高真空磁光阱系统、高频原子势阱装置、强流慢原子束装置和团簇实验装置共六套。由于在量子光学研究上作出的成绩,实验室已为自己在国际量子光学界赢得了一定地位,并为国家培养了大批优秀的人才。