原子干涉仪原理及其应用

报告题目:原子干涉仪原理及其应用

报告人:柴世杰 研究员(新加坡初创公司ATOMIONICS)

报告时间:2023年7月19日(周三)下午5:00

报告地点:光电所二层报告厅

报告摘要:  

量子测量、量子计算与量子通信并成为应用量子物理的三大支柱。其中量子测量由于其零漂移,全同性,高精度等特点,在基础物理研究、地球物理勘测、惯性导航等领域展现出了巨大潜力。这篇报告从原子干涉仪的原理验证到工程实现做了全方面的讲述。区别于传统的利用双光子拉曼跃迁实现的原子干涉,本报告利用周期性出现的近共振光场构建出衍射光栅,原子波与光场相互作用并被衍射到不同级次,从而在近场实现原子波相干干涉的现象,来搭建原子干涉重力仪。由于大动量传输和近共振光场的特性,为实现高精度、单一光源原子干涉仪奠定基础。通过对被近共振光场泵浦到暗态的原子进行冷却和再泵浦,原子干涉信号的信噪比可提高1.5倍。其次,本报告展示了基于光子晶体光纤(空芯光纤)的原子干涉实验,展示出了干涉条纹,该工作为小型化原子干涉陀螺仪奠定基础工作。最后,本报告展示了商业级原子重力仪的研发过程和在油藏勘探领域中的应用。

个人介绍:

柴世杰本科就读于山西大学物理系,并在光电研究所攻读硕士学位。研究生期间师从张靖教授,并专注于超冷原子与费米气体的研究工作,毕业后加入航天科技集团九院致力于量子惯性导航研究,后往新西兰奥塔哥大学物理系攻读博士学位,师从Mikkel Andersen教授,在基于Talbot效应的冷原子重力仪方面进行深入研究,成功地展示了这个仪器的工作原理。博士毕业后在新加坡南洋理工大学物理系担任博士后研究员,完成了空芯光纤原子重力仪的演示实验,进一步验证了小型化原子重力仪的可能性。随后加入新加坡的初创公司ATOMIONICS,致力于量子重力仪的研发工作。