随着量子力学的进一步发展,目前研究者已经开始深入到单光子或者单原子的量子态观测和操纵。对于光子,由于光子之间没有直接的相互作用,需要利用媒介的非线性光学效应来进一步实现光子与光子之间的相互作用。我们利用束缚在高精密光学腔中的原子作为媒介,实现了处于单光子量级的非线性量子光学现象。高精密光学腔的存在可以多次反射入射光学腔中的光子,使得其与腔内原子之间产生更强的相互作用。另一方面我们可以利用电磁感应透明等手段来操控原子的内部状态。在此基础上我们将自由空间的单光子存储到原子系综内。该光子的存在可以有效控制入射到光学腔光子的透射或反射,因此实现了单光子级别的光学三极管系统。并且我们还在该系统中观测到了真空感应透明现象,进一步验证了真空场的非经典效应。
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