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量子信息存储(quantum information memory)是为了解决量子通信(quantum communication)中实现长距离通信的关键器件量子中继器的建立问题而提出的解决方案。目前量子存储技术已经是量子通信中的重要技术之一,随着实现量子计算机目标的提出,近年来,量子存储技术有了相当大的发展,但其存储时间不足以在实际应用中得到发展,所以对量子存储的进一步研究显得尤为重要,实验中需要两种波长的激光,其中,780nm的激光用于对原子进行冷却,在磁光阱当中作为冷却光,795nm的激光用于与得到的冷原子团作用,其作为读光和写光对原子进行操作,本实验着重研究量子存储技术中的磁光阱搭建工作,实验中所需要的激光稳频监测技术,以及量子存储中的时序控制系统。本文主要阐述的内容有以下几点: 第一,在激光与原子相互作用中,根据原子跃迁能级频谱线通常需要选择特定波长的激光器,并对出射激光频率进行锁定。在磁光阱的实现过程中要实时监测激光频率是否是锁定的,是否存在漂移,采用两束激光拍频的方法对磁光阱中冷却光频率锁定进行监测,激光锁定情况直接影响磁光阱的实现,由实验结果在30分钟内的激光频率的平均漂移量为1.804 MHz,可知冷却光频率是锁定的,并且比较稳定。 第二,搭建87Rb磁光阱,在冷却光强为3.5mw,光斑半径为20mm,磁场梯度为10G/cm的磁光阱中,所得到冷原子的数为5×107,冷原子团中冷原子的密度为3.248×1010/cm3,所得到的冷原子团的质量直接影响到光子的存储时间和读取效率。 第三,设计时序控制系统,介绍了如何利用个人计算机,NI(National Instrument)提供的数字模拟信息采集卡,以及Labview和C语言,构造的最小分辨率为1us的时序控制系统,使实验更加自动化,智能化,从而减少人为操作对实验造成的不确定性因素。