Quantum Manipulation of Nuclear Spin of Ortho-H2 Molecule in Solid Hydrogen

固体氢中邻H2分子核自旋的量子操纵

基本信息

  • 批准号:
    15340131
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.56万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We carried out the researches to establish a basis for manipulating nuclear-spin quantum-coherence of ortho-hydrogen molecule in solid hydrogen. Simultaneously, we developed a method to manipulate optical processes using optical nanofiber ; it was originally proposed to introduce a strong light into the solid hydrogen.Regarding the ortho-hydrogen project, we developed a highly-stable single-frequency cw laser at 2.4 μm wavelength using doubly-resonant OPO-technique. Ortho-hydrogen infrared transition (v=1-0, J=1-1) was measured systematically. We showed that the transition reveals an ultra-narrow spectral width of 1.6 MHz HWHM. This width is the narrowest width observed just using simple absorption spectroscopy, without using any nonlinear laser-spectroscopic method. Although density of ortho-hydrogen is very low 40 ppm, the peak absorption of 1-cm solid hydrogen crystal reaches to 60% ; it is due to the ultra-narrow spectral feature. We demonstrated also that the vibration-rotation sp … More ectrum splits into three components with splittings of about 10 MHz. The origin of the splitting may be understood due to breaking of magnetic degeneracy of J=1 state into three sublevels via crystal field. The observations have demonstrated that the ortho-hydrogen embedded in solid-parahydrogen is a unique system for realizing quantum coherence control in solid. The observed degeneracy breaking may open a new possibility to realize a new Raman three level scheme without magnetic field.Regarding the nanofiber, we established a method to produce nanofibers with diameter from 1μm to 400 nm with transmission of 80%. We showed theoretically a unique possibility to develop optical processes using nanofibers, very different from those in free space ; a key point is to confine both optical field and atoms/molecules into a submicron space around a nanofiber. We can manipulate single atom/molecule transition just using single photon. Moreover, spontaneous emission of atom/molecule near the nanofiber is strongly modified to emit photons into a guided mode of a nanofiber. We have observed experimentally the unique features of confinement in February of 2006. The observations imply that the nanofiber technique may open a new category of quantum optics. Less
我们进行了研究的基础,用于在固体氢中操纵正氢分子的核旋转量子量子。 。非月光激光谱法是非常低的40 ppm,1 cm固体氢晶体的峰值吸收到60%,也呈现出振动旋转的SP…更多的分解成三个组成部分,分布量约为10 MHz。分裂的起源可能是通过恒星场将J = 1状态的磁性变性分解为三个级别的观测观察到的变性可能会打开一种新的可能性,以实现新的拉曼三个skeme Hout磁场。对纳米纤维进行了重新确定,我们建立了一种生产直径从1μm到400 nm的纳米纤维的方法,我们显示出80%的传播。使用纳米纤维的光学过程,非常不同的自由空间是将两个光场原子 /分子限制在纳米纤维周围的亚微米空间中。为了发射Ananofiber的Phototo Anto引导模式

项目成果

期刊论文数量(51)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
"光の自然放出と誘導放出、そして光応答の操作と制御"、「アインシュタインと21世紀の物理学」(日本物理学会編)
《光的自发发射和受激发射,以及光响应的操纵和控制》,《爱因斯坦与21世纪物理学》(日本物理学会编)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fam Le kien;K.Hakuta;白田耕蔵;白田耕蔵
  • 通讯作者:
    白田耕蔵
A.K.Patnaik, J.Q.Liang, K.Hakuta: "Engineering the dispersion of a fiber mode via molecular coherence"Journal of Modern Optics. 50. 2595-2604 (2003)
A.K.Patnaik、J.Q.Liang、K.Hakuta:“通过分子相干性设计光纤模式的色散”现代光学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Resonantly enhanced four-wave mixing in a modified double-A scheme : Effect of the decay of the upper level
改进的双 A 方案中的谐振增强四波混频:上能级衰减的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fam Le Kien;K.Hakuta
  • 通讯作者:
    K.Hakuta
Observation of multiorder coherent Raman sidebands in solid hydrogen film
固体氢膜中多级相干拉曼边带的观察
"光の自然放出と誘導放出、そして光応答の操作と制御"、アインシュタインと21世紀の物理学(日本物理学会編)
《光的自发发射和受激发射,以及光响应的操纵和控制》,《爱因斯坦与21世纪物理学》(日本物理学会编)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fam Le kien;K.Hakuta;白田耕蔵;白田耕蔵;白田耕蔵;白田耕蔵
  • 通讯作者:
    白田耕蔵
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

HAKUTA Kohzo其他文献

HAKUTA Kohzo的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('HAKUTA Kohzo', 18)}}的其他基金

Development of Quantum Nonlinear Optics Using Atoms and Quantum Dots on Optical Nanofibers
利用光学纳米纤维上的原子和量子点开发量子非线性光学
  • 批准号:
    21340112
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Manipulation and Control of Atoms Using Nanofiber Evanescent Field
利用纳米纤维倏逝场操纵和控制原子
  • 批准号:
    18340119
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Extension of the concept of lasing-without-inversion to nonlinear optical processes
将无反转激光概念扩展到非线性光学过程
  • 批准号:
    04452055
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Development of Highly-Efficient Generation-Method for Vacuum-Ultraviolet Coherent Radiation
高效真空紫外相干辐射产生方法的开发
  • 批准号:
    03554008
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Second-Harmonic Generation in Atomic Hydrogen
原子氢中的二次谐波产生
  • 批准号:
    02640290
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

相似国自然基金

硅基单铒离子核自旋的快速操控
  • 批准号:
    12374481
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于核自旋单重态的高分辨核磁共振波谱新方法及应用
  • 批准号:
    12275228
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
超灵敏核自旋量子放大技术及其在轴子暗物质探测中的应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
核物质关联核子对的自旋激发研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
相对论能量下团簇核与重离子碰撞中的涡流与粒子自旋极化的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

RNA STRUCTURE DETERMINATION BY DOUBLE QUANTUM COHERENCE ESR
通过双量子相干 ESR 测定 RNA 结构
  • 批准号:
    7723903
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
RNA STRUCTURE DETERMINATION BY DOUBLE QUANTUM COHERENCE ESR
通过双量子相干 ESR 测定 RNA 结构
  • 批准号:
    7602615
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
Control of nuclear spin system and its phase via quantum Hall electron systems
通过量子霍尔电子系统控制核自旋系统及其相位
  • 批准号:
    19204031
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Ultrasonic Stimulation of High Order Nuclear Spin Multiple Quantum Coherence
高阶核自旋多量子相干的超声刺激
  • 批准号:
    0554705
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Electron spin transfer of single quantum dots by using teraheltz and/or laser lights
使用太赫兹和/或激光进行单量子点的电子自旋转移
  • 批准号:
    17310056
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 10.56万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了