摘要：腔内中性原子的长时间控制与俘获一直是腔量子电动力学（QED）中的一个难题,极大地制约了人们相干操控单原子及其与光相互作用的研究.基于传统Fabry-Perot光学腔,设计了一套易于内腔原子操控的强耦合腔QED系统,其典型参数为：腔长3.5 mm精细度约为57000,（g0,κ,γ）=2π×（1.48,0.375,2.61） MHz,临界光子数和原子数分别为1.54和0.89.该系统的特点是：能够在腔内直接实现冷原子磁光阱,并建立腔内光学晶格,实现腔内可控数目的中性原子的长时间俘获.通过合理选择构建光学偶极阱和原子成像系统,可实现对腔内单个原子或原子阵列的操控、探测、成像等.该系统可以克服传统腔QED系统中转移原子的困难,大幅增加腔内原子的寿命,为构建以腔QED系统为基础的量子信息演示平台提供了一种可能.

关键词：腔量子电动力学 磁光阱 原子俘获 光学晶格 

单位：山西大学光电研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室 太原030006