Measurement of Dicke Narrowing in Electromagnetically Induced Transparency
迪克窄化是一种由于频繁的速度变化碰撞而显著减小谱线的多普勒宽度的现象。电磁感应透明(EIT)共振也会出现类似的现象,并有助于室温蒸气中的超窄光谱特征。我们通过研究EIT线形作为泵浦光和探测光之间的角度的函数来直接测量Dicke状窄化。测量结果与没有拟合参数的分析理论吻合得很好。结果表明,Dicke窄化可以显著提高热蒸汽EIT对角度偏差的容忍度。我们证明了这种效果的重要性,如成像和空间孤子的应用程序,使用单次拍摄成像实验,并讨论了在原子蒸气中存储图像的可行性的影响。
2007-03-13 quant-ph
Power broadening effects on Electromagnetically Induced Transparency in $^{20}$Ne vapor
我们在这里报告的电磁感应透明(EIT)在$^{20}$ Ne的第一个观察。的EIT线宽的功率展宽测量作为氖压力和RF激发功率的函数。多普勒效应对EIT加宽的影响甚至在低压和低强度下也被发现,其中线宽应该仅由均匀效应支配。
2014-02-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Theory of Thermal Motion in Electromagnetically Induced Transparency: Diffusion, Doppler, Dicke and Ramsey
我们提出了一个理论模型的电磁感应透明(EIT)在蒸汽中,该模型将原子运动和速度变化的碰撞到动态的密度矩阵分布。在一个统一的形式主义,我们证明了各种运动的影响,已知的EIT在蒸汽中:多普勒展宽的吸收光谱;迪克缩小和飞行时间扩大的传输窗口的有限大小的探针;扩散的原子相干性在存储的光和扩散的光物质激发在慢光传播;和拉姆齐缩小的光谱的探测和泵浦光束的有限大小。
2008-01-30 quant-ph
Rydberg electromagnetically induced transparency of $^{85}$Rb vapor in Ar, Ne and N$_2$ gases
实验研究惰性气体(Ar、Ne、N$_2$)对$^{85}$Rb蒸气里德伯EIT光谱的频移和展宽,结果与赝势模型定性一致,为低压射频放电诊断提供全光学探针。
2024-08-21 physics.atom-ph quant-ph
We systematically studied the temporal profile of biphotons, i.e., pairs of time-correlated single photons, generated from a hot atomic vapor via the spontaneous four-wave mixing process. The measured temporal width of biphoton wave packet or two-photon correlation function against the coupling power was varied from about 70 to 580 ns. We derived an analytical expression of the biphoton's spectral profile in the Doppler-broadened medium. The analytical expression reveals that the spectral profile is mainly determined by the effect of electromagnetically induced transparency (EIT), and behaves …
2022-04-05 quant-ph
This tutorial introduces the theoretical and experimental basics of Electromagnetically Induced Transparency (EIT) in thermal alkali vapors. We first introduce a brief phenomenological description of EIT in simple three-level systems of stationary atoms and derive analytical expressions for optical transmission and dispersion under EIT conditions. Then we focus on how the thermal motion of atoms affects various parameters of the EIT system. Specifically, we analyze the Doppler broadening of optical transitions, ballistic versus diffusive atomic motion in a limited-volume interaction region, an…
2022-06-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Propagation of Squeezed Vacuum under Electromagnetically Induced Transparency
在电磁感应透明条件下,对连续波和脉冲压缩真空通过铷蒸气的传输进行了实验和理论分析。频域和时域零差层析成像用于测量正交噪声并重建透射光的量子态。一个简单的理论模型解释了高精度的频谱和透射压缩的退化。
2008-12-15 quant-ph
Ultrahigh-Quality Magneto-Optical Resonances of Electromagnetically Induced Absorption in a Buffer-Gas-Filled Vapor Cell
实验验证了一种新的观测碱蒸气电磁感应吸收(EIA)的磁光亚自然线宽共振的结构。该配置包括使用具有相互正交的线性偏振的两个反向传播的泵浦光波和探测光波,在缓冲气体的存在下激发碱金属原子的开放光学跃迁。新的观测方案的主要优点在于同时获得高对比度和相当窄的非线性信号的可能性。这里,使用填充有Ar缓冲气体的2.5cm长的铷-87蒸气室,并且激发的光学跃迁是D $_1$线的F $_g$ =2 $\to$ F $_e$ =1。信号对比度为57.7%,半高宽为7.2mG。相对于宽多普勒基座的对比度超过100%。据我们所知,迄今为止,这是EIA共振在对比度与宽度比方面的最佳结果。结果表明,这种新的磁光方案在量子精密测量、非线性光学和光子学等领域有很好的应用前景。
2017-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Electromagnetically induced spatial light modulation
我们从理论上报告,利用电磁感应透明(EIT),弱探测场的横向空间特性可以快速调制通过使用光学图案(例如图像)与所需的强度分布在耦合场。因此,EIT系统可以用作高速光学寻址的空间光调制器。为了验证我们的建议,我们指出的拉盖尔-高斯光束的产生和操纵的基础上,无论是相位或振幅调制的热蒸汽EIT系统。
2008-12-14 quant-ph
Producing slow light in warm alkali vapor using electromagnetically induced transparency
本研究提供了适合本科生的实验指导,利用电磁诱导透明(EIT)在热铷蒸气中产生比光速慢近百万倍的慢光,介绍了装置与脉冲制备细节,可为量子技术相关学习研究提供基础参考。
2024-05-15 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Enhancing electromagnetically-induced transparency in a multilevel broadened medium
电磁感应透明已成为控制致密介质光学性质的重要工具。然而,在一个广泛的系统类别,非均匀加宽和存在的几个激发能级之间的相互作用可能会导致消失的透明度。在这里,通过识别导致这种效果的潜在物理机制,我们表明,透明度可以大大提高。因此,我们证明了一个5倍的增强在室温下的碱金属原子蒸气通过特定的成形的原子速度分布。
2012-01-26 quant-ph
Slow light of an amplitude modulated Gaussian pulse in electromagnetically induced transparency medium
研究了铯原子蒸气中振幅调制高斯脉冲的慢光效应。在单$Λ$型电磁感应透明(EIT)介质中,观察到AMG脉冲比高斯脉冲更严重的畸变。利用傅立叶频谱分析,我们发现失真,以及损失,主要是由线性吸收比色散。在此基础上,提出了一种基于透射谱的补偿方法对慢光脉冲进行整形。此外,我们发现了一种新的方法来获得同时的慢光和快光。
2009-01-20 quant-ph
Atomic vapor quantum memory for a photonic polarization qubit
我们报道了一种用于光子极化量子比特的原子蒸气量子存储器的实验实现。极化量子比特的量子存储器的性能,实现了在两个空间上分离的温暖的铷原子在一个单一的蒸汽细胞的合奏电磁诱导的透明度,其特征在于与量子过程层析成像。在长达16 μs的存储时间内,工艺保真度优于0.91。
2010-11-25 quant-ph
Vapor pressure dependence of spectral width of EIT in Lambda-level cesium molecular system
利用可调谐半导体激光器在蒸气室中研究了铯双原子分子的电磁感应透明。在不同的铯蒸气压下,我们观察到吸收分子带中的亚自然λ共振。EIT共振的宽度与铯蒸气压呈线性关系。分子中的窄λ共振可以用作飞秒激光频率梳的频率参考。
2009-02-16 quant-ph
Effects of inert background gases and photo-illumination on three-color electromagnetically induced transparency of rubidium vapor
本研究探究惰性气体与光照明对室温铷蒸气三色里德堡EIT的影响,揭示了超精细碰撞诱导的蓝失谐伴线规律及惰性气体对光致静电场的抑制作用,为相关光谱研究与传感、电场诊断应用提供支撑。
2025-06-06 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.plasm-ph
Multimode electromagnetically-induced transparency on a single atomic line
实验研究了在复杂时间形状的控制场作用下,铷原子蒸气中5S_1/2-5P_1/2非均匀加宽跃迁产生的电磁感应透明(EIT)。梳状透明光谱增强了延迟带宽产品和光存储容量为一个匹配的探测脉冲的一个因素约50相比,一个单一的EIT线[D. D. Yavuz,Phys.Rev.A75,031801(2007)]。如果控制场的时间模式在探针传播通过EIT介质时缓慢改变,则探针将自动跟随,从而提供执行频率转换和光学路由的手段。
2009-05-10 quant-ph
Adiabatic frequency conversion of quantum optical information in atomic vapor
我们通过实验证明了一种量子通信协议,该协议能够以绝热的方式实现量子光学信息的频率转换和路由,从而具有鲁棒性。该协议是基于电磁感应的透明性在系统中具有多个激发级:不同的信号模式之间的光学状态的传输和/或分布是通过动态地改变控制字段来实现的。使用铷D1线的超精细水平进行原理验证实验。
2007-05-26 quant-ph
A comprehensive study of three-photon electromagnetically-induced transparency (EIT) and absorption (EIA) on the rubidium cascade $5S_{1/2} \rightarrow 5P_{3/2}$ (laser wavelength 780~nm), $5P_{3/2} \rightarrow 5D_{5/2}$ (776~nm), and $5D_{5/2}\rightarrow 28F_{7/2}$ (1260~nm) is performed. The 780-nm probe and 776-nm dressing beams are counter-aligned through a Rb room-temperature vapor cell, and the 1260-nm coupler beam is co- or counter-aligned with the probe beam. Several cases of EIT and EIA, measured over a range of detunings of the 776-nm beam, are studied. The observed phenomena are mod…
2019-05-23 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Electromagnetically induced transparency controlled by a microwave field
实验研究了在铷原子超精细能级上外加微波场时,两个光场在稠密铷蒸气中的传播。Rb的能级与光场和微波场耦合形成一个封闭的λ三能级系统。已经发现,探测场的最大透射率取决于光场和微波场之间的相对相位。我们在电磁感应透明(EIT)中观察到了相长干涉和相消干涉。一个简单的理论模型和数值模拟已被开发来解释所观察到的实验结果。
2009-03-08 quant-ph
Laser frequency stabilization to highly excited state transitions using electromagnetically induced transparency in a cascade system
我们利用级联电磁感应透明(EIT)实现了激光稳频到激发态跃迁。利用室温Rb蒸气室作为参考,我们将第一个二极管激光器稳定到D2跃迁,将第二个二极管激光器稳定到从中间态到Rydberg态的跃迁,其主量子数n=19 - 70。在0.1 ms的时间周期内,实现了280 kHz的组合激光线宽。这种方法可以普遍应用于任何级联系统,并允许激光稳定的原子参考在没有强的光学跃迁。
2009-03-05 quant-ph
Storing images in warm atomic vapor
光在原子介质中的可逆相干存储是未来量子信息应用的关键。在这项工作中,任意的二维图像被放慢,并存储在温暖的原子蒸气高达30 $μ$ s,利用电磁感应的透明度。保持光场的强度和相位图案。存储分辨率和持续时间的主要限制被发现是原子的扩散。采用类似于相移光刻的技术来减小扩散对再现像可见度的影响。
2008-06-17 quant-ph
Matched Slow Pulses Using Double Electromagnetically Induced Transparency
我们实现了双电磁感应透明(双EIT)在铷蒸气中,使用一个三脚架形的能级计划由超精细和磁性子级的5S 1/2到5 P 1/2的过渡。我们的实验表明,通过使用双EIT可以控制透明窗口的对比度以及两个信号场的群速度。特别是,群速度可以均衡,这有望大大增强这些领域之间的非线性光学相互作用。
2008-09-29 quant-ph
Low-frequency vacuum squeezing via polarization self-rotation in Rb vapor
我们观察到压缩真空光在795 nm的87 Rb蒸汽通过共振偏振自旋转,并报告噪声边带抑制~1 dB以下的散粒噪声水平跨越从声学(30 kHz)到MHz的频率。这是第一次在原子系统中演示亚兆赫正交真空压缩。所观察到的压缩的光谱范围匹配以及电磁诱导透明(EIT)共振的典型带宽,使这种简单的技术产生的光场与非经典统计在原子跃迁波长的吸引力的EIT为基础的量子信息协议的应用。
2008-02-12 quant-ph
Strong electromagnetically induced transparency in atomic media with large residual Doppler broadening
在嵌入到电气体放电中的热(1000 K)钙蒸气中观察到电磁诱导透明和相干布居俘获。在非常不利的条件下观察到出乎意料的大衍射率(高达70%):探测波长短于耦合波长,耦合拉比频率显著小于双光子跃迁的剩余多普勒线宽。我们发展了一个理论模型,表明所观察到的结果是由于一个强大的探测光束和一个小的开放字符的原子系统的综合影响。相干布居俘获也表现为气体放电阻抗的变化,并且该现象可以通过光电流效应以高灵敏度探测。
2006-11-30 quant-ph
Slow light in paraffin-coated Rb vapor cells
我们目前的初步结果,从实验研究的慢光在反弛豫涂层Rb蒸汽细胞,并描述了这种细胞的建设和测试。包被的细胞壁允许的缓慢的基态退相干速率导致在宽基座顶部具有非常窄(<100 Hz)的透明峰的双结构的电磁诱导透明(EIT)光谱。这种双结构EIT允许光探测脉冲在两个时间尺度上以大大降低的群速度传播。我们讨论了正在进行的努力,以优化这种涂层细胞系统中的脉冲延迟。
2006-02-15 quant-ph
Strong Coherent Light Amplification with Double Electromagnetically Induced Transparency Coherences
实验研究了在强耦合场、信号场和弱探测场驱动下,三脚架型原子中探测场的相干放大。我们通过双电磁诱导透明(DEIT)抑制共振和近共振探针的线性和非线性原子吸收。结合超精细基态之间受温度或原子密度控制的布居数转移(ToP)和吸收抑制的优点,我们可以通过低强度信号场泵浦的受激拉曼散射(SRS)诱导探针的近共振放大。由于增加的ToP速率,SRS的初始和最终状态的增加的布居数差异,以及在光学厚铯蒸气中的第二EIT窗口处的减少的吸收,引起高效的相干放大。
2017-07-29 quant-ph
Magnetic field imaging with atomic Rb vapor
我们证明了利用原子气体中的电磁感应透明性对磁场进行动态成像的可能性。作为一个实验演示,我们采用原子Rb气体被限制在一个玻璃细胞成像的横向磁场所产生的一个长直导线。在这种清晰地揭示了本质效应的布置中,视场约为2 x 2 mm^2,场检测不确定性为0.14 mG/10 um x 10 um图像像素。
2009-07-27 quant-ph
Electromagnetically Induced Transparency and Optical Pumping in the Hyperfine Paschen-Back Regime
本研究在高磁场(1.1 T)下对铷蒸气进行 EIT 和光泵浦光谱实验,通过调节控制激光功率实现从 EIT 到 Autler-Townes 分裂的转变,并验证了核自旋禁戒跃迁上的态制备,展示了该系统在量子控制中的优势。
2023-12-19 physics.atom-ph quant-ph
Sub-wavelength microwave electric field imaging using Rydberg atoms inside atomic vapor cells
最近我们利用里德伯原子电磁感应透明原理,证明了蒸气室中的碱金属原子可以作为微波电场强度和极化的高精度标准。在这里,我们表明,第一次,里德伯原子电磁诱导透明可以用来成像微波电场以前所未有的精度。该方法的空间分辨率远达亚波长范围。电场分辨率与我们在先前实验中证明的分辨率相似。我们的实验结果与有限元计算的测试电场图案。
2014-03-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Estimation of temporal separation of slow light pulses in atomic vapors by weak measurement
我们展示了如何两个圆偏振分量的线偏振脉冲,传播通过相干驱动的稀原子蒸气,可以很好地解决在时域中的弱测量。由于电磁感应透明,其中一个组件的群速度较慢,导致两个组件之间的差分群延迟。对于低的数密度,该延迟可能不够大以在时间上分辨这两个分量。我们展示了如何通过后选择的偏振器的输出脉冲的平均到达时间,这可以提高。我们证明了所有的分析和数值结果的想法,碱金属原子的一个具体的例子。
2015-03-16 quant-ph
Storage and Retrieval of Thermal Light in Warm Atomic Vapor
我们报道了利用电磁感应透明效应在温暖的铷蒸气中减缓热光的传播和存储。我们首先演示了探测热光束通过EIT介质的慢传输,通过使用Hanbury-Brown $-$ Twiss干涉仪测量光场的二阶关联函数。我们还报道了EIT慢光介质对热光时间相干性影响的实验研究。最后,我们演示了热光束在EIT介质中的存储和恢复。直接测量的光子数统计的检索光场表明,光子数统计保存在存储和检索过程中。
2010-07-12 quant-ph
Laser-noise-induced correlations and anti-correlations in Electromagnetically Induced Transparency
两个独立的激光之间的高度强度相关性的传播后,通过铷蒸气细胞,其中它们产生电磁感应透明(EIT)。当光场强度增加时,相关性改变符号(变为反相关)。实验在室温铷池中进行,使用调谐到$^{85}$ Rb $D_2$线($λ= 780$ nm)的两个二极管激光器。通过模拟两个场相位的扩散过程的时间动力学,数值获得了泵浦场和探测场的互相关谱函数。研究了原子响应与原子-光场拉比频率、光失谐量和多普勒宽度的关系。结果表明,共振相位噪声到振幅噪声的转换是在观察到的信号的起源和相关系数的符号的变化可以解释为EIT和拉曼共振过程之间的竞争的结果。
2006-11-24 quant-ph
Experimental Constraints of Using Slow-Light in Sodium Vapor for Light-Drag Enhanced Relative Rotation Sensing
我们报告了在原子钠蒸气中电磁感应透明和慢光(vg ~ c/607)的实验观察,作为最近提出的慢光增强相对旋转传感实验的潜在介质[11]。我们已经进行了与双光子共振相关的折射率变化的干涉测量,以估计与基于慢光的旋转传感方案相关的介质的色散特性。我们还表明,光学萨尼亚克环中反向传播的泵浦光束的存在会产生向后的光学相位共轭光束,该光束会产生杂散信号,这可能会使慢光增强陀螺仪中微小旋转的测量变得复杂。我们确定克服这种限制的技术。
2005-12-30 quant-ph
Buffer-gas induced absorption resonances in Rb vapor
在充满$^{87}$ Rb和缓冲气体的盒中,我们观察到$Λ$相互作用组态中电磁感应透明(EIT)共振到吸收共振的转变。当耦合场的单光子失谐量与原子跃迁不同时,就会发生这种转变。在没有缓冲气体的情况下,没有发现这样的吸收共振。吸收共振的宽度比EIT共振的宽度小几倍,并且在这些共振附近的吸收的变化大致相同。类似的吸收共振中检测到的Hanle配置中的缓冲细胞。
2004-06-07 quant-ph
Optimal light storage in atomic vapor
我们研究的程序的光存储和检索的基础上的动态形式的电磁感应透明(EIT)在温暖的Rb蒸汽的效率的优化。我们提出了一个详细的分析,最近证明的两个优化协议:基于时间反演的迭代过程,它找到了最佳的输入信号脉冲形状为任何给定的控制字段,和一个程序的基础上计算的最佳控制字段为任何给定的信号脉冲形状。我们验证了这两个程序是相互一致的,并且它们都独立地实现了任何给定的光学深度的最大存储效率。我们观察到与中等光学深度(<25)的理论预测很好的一致性,而在较高的光学深度的实验效率低于理论预测值。我们确定可能的影响负责这种内存效率的降低。
2008-05-21 quant-ph
Manipulation of optical memory bits in atomic vapors and Bose-Einstein condensates
给出了原子介质中光孤子减速、停止和再加速过程的精确解析描述。凭借这个解决方案,我们详细描述了如何空间本地化的光存储器位可以写下来,读取和移动沿原子介质中以规定的方式。孤子的动态控制是通过一个背景激光场来实现的,该背景激光场的强度以类似于电磁感应透明(EIT)的线性理论中的方式控制慢光的速度。当控制场与孤子相互作用为不可分的非线性叠加过程时,我们求解了该非线性模型。这使我们能够获得超越EIT线性理论限制的结果。
2005-02-07 quant-ph
Group velocity study in hot Rb vapor with buffer gas
研究了多普勒展宽介质中电磁感应透明(EIT)条件下光的群速度行为。具体地说,我们展示了探测场和生成的斯托克斯场的群延迟(或群速度)如何依赖于驱动场和探测场的单光子失谐。我们发现,对于缓冲气体中的原子,群速度随着驱动场的正单光子失谐而减小,当驱动场为红失谐时,群速度增大。如果单光子失谐导致光与共振速度子组的相互作用,这种依赖性与预期的结果是反直觉的。
2003-09-24 quant-ph
Dressed-state electromagnetically induced transparency for light storage in uniform phase spin-waves
从实验和理论上提出了一种在三阶级联系统中实现缀饰态电磁感应透明(EIT)的方案,该方案将四能级系统映射为有效的三能级系统。理论分析表明,该方案通过绝热跟随提供了相干态控制,并提供了一个通用的协议,在均匀相位自旋波的光存储是不敏感的运动失相。三步驱动实现了许多其他特征,包括原子介质内激发区域的空间选择性,以及在热蒸汽中产生窄共振的无反冲和无多普勒激发。作为概念的证明,我们提出了一个实验演示的广义EIT计划使用热铯蒸气中的$6S_{1/2} \rightarrow 6P_{3/2} \rightarrow 7S_{1/2} \rightarrow 8P_{1/2}$激发路径。这种技术可以应用于冷和热的合奏,使更长的存储时间的里德伯极化激元。
2016-07-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Comparative study of light storage in antirelaxation-coated and buffer-gas-filled alkali vapor cells
本研究比较了抗弛豫涂层与缓冲气体填充碱金属蒸气池中的光存储,发现缓冲气体填充池在存储时间和效率上提升约10倍,为高性能量子存储器的发展提供支持。
2024-05-29 physics.atom-ph quant-ph
Giant non-linearities accompanying electromagnetically induced transparency
本文对$Λ$型三能级原子蒸气的电磁感应透明(EIT)进行了全量子处理。对任意强度的探测激光和耦合激光都进行了量子化处理。除了再现已知的结果在最低阶的超低脉冲传播的拉比频率的比率,我们的治疗发现,原子介质与EIT表现出巨大的克尔以及高阶非线性。预计高阶折射率系数将增强许多数量级。
2001-03-30 cond-mat hep-th physics.optics
Slow Light of an Amplitude Modulated Gaussian Pulse in Cesium Vapor
对铯蒸气中振幅调制高斯(AMG)脉冲的慢光进行了演示和研究,对单个脉冲进行适当的振幅调制可以扩展其光谱,从而提高慢光系统的带宽利用率。在单$Λ$型电磁感应透明(EIT)系统中,由于介质的频率依赖性传输,慢AMG脉冲会发生严重的畸变。此外,由于其光谱分布,介质的频率相关色散导致不同光谱分量的同时慢光和快光,从而导致AMG脉冲的一定色散失真。此外,提出了一种后处理方法来恢复慢(失真)脉冲,这表明,通过引入一个线性光学系统与所需的增益谱,我们可以恢复脉冲在“全光”的方式。最后,我们详细讨论了这种补偿过程中的局限性。虽然它是在铯蒸气中使用EIT证明,这种方法应该适用于广泛的慢光系统。
2009-08-26 quant-ph
Atom Based Vector Microwave Electrometry Using Rubidium Rydberg Atoms in a Vapor Cell
追求电磁场、时间、长度和重力等量的原子标准显然很重要。我们最近用里德伯态证明了蒸气室中的Rb原子可以作为微波电场强度的一个实用的、紧凑的标准。在这里,我们证明,为第一次,Rb原子激发的蒸汽细胞也可以用于矢量微波电磁测量通过使用里德伯原子电磁诱导的透明度。我们描述了必要的测量,以获得一个任意的微波电场极化的分辨率为$0.5^\circ$。实验与理论进行了比较,发现是非常一致的。
2013-04-15 physics.atom-ph quant-ph
Absorption resonance and large negative delay in Rb vapor with buffer gas
我们观察到一个狭窄的,孤立的,双光子吸收共振在Rb的大的单光子失谐在缓冲气体的存在下。在没有缓冲气体的情况下,两个激光频率的标准λ配置引起电磁感应透明(EIT)的所有值的单光子失谐整个非均匀(多普勒)加宽线。然而,当添加缓冲气体并且单光子失谐与多普勒宽度相当或大于多普勒宽度时,出现吸收共振而不是通常的EIT共振。我们还观察到大的负群延迟(相对于不受介质影响的参考脉冲,高斯脉冲在介质中传播约为-300 us),对应于超光速群速度v_g= -c/(3.6x10^6)=-84 m/s。
2003-09-23 quant-ph
Observation of electromagnetically induced transparency in evanescent fields
我们观察和调查,实验和理论上,电磁感应透明所经历的倏逝场产生的全内反射从玻璃和热铷蒸气的界面。这种现象本身表现为反射率谱中的非洛伦兹峰,其特征在于具有约1MHz的亚自然宽度的尖锐尖点。峰的宽度与相互作用区域的厚度无关,这表明退相干的主要来源可能是由于与细胞壁的碰撞而不是原子的扩散。由于采用了保持相干性的墙壁涂层,该系统可用作超紧凑型频率基准。
2012-09-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electromagnetically induced transparency in inhomogeneously broadened Lambda-transition with multiple excited levels
电磁感应透明(EIT)主要是为三能级系统建模。特别地,相当大的兴趣已经致力于具有两个基态和一个激发态的λ构型。然而,在常用的碱金属原子中,激发态中的超精细相互作用引入了同时参与散射过程的几个能级。当多普勒展宽与上能级的超精细分裂相当时,三能级Lambda模型不能再现实验结果。在这里,我们从理论上研究了碱金属原子热蒸气中的EIT,并证明了由于存在多个激发能级,它可以被强烈地降低。给出了这个模型,我们还表明,一个精心设计的光泵浦能够显着恢复的透明度。
2011-04-20 cond-mat.other quant-ph
All-atomic generation and noise-quadrature filtering of squeezed vacuum in hot Rb vapor
利用我们的全原子压缩和滤波装置,我们演示了通过电磁感应透明(EIT)原子介质对压缩真空量子态噪声幅度的控制和对压缩角随频率变化的操纵.利用极化自旋转效应在热铷原子汽室中产生了低边带频率压缩真空,并将其输入到EIT条件下的第二原子汽室中。我们利用EIT窗口的频率相关吸收演示了压缩探针量子噪声求积的压缩振幅衰减和压缩角旋转的例子。这些研究对量子存储器和存储以及引力波干涉探测器都有意义。
2012-08-02 physics.atom-ph quant-ph
Nonreciprocal recovery of electromagnetically induced transparency by wavenumber mismatch in hot atoms
本文理论分析热原子阶梯型系统中波数失配与多普勒频移导致的 EIT 非互易恢复,揭示缀饰态免交叉机制,并提出 Rydberg-EIT 实验方案。
2024-03-03 quant-ph
EIT and diffusion of atomic coherence
在缓冲气室中研究了Rb原子扩散对电磁感应透明(EIT)的影响。特别是,我们发现,扩散的原子相干性的激光束的进出起着至关重要的作用,在确定EIT共振线型和存储的光寿命。
2005-05-25 quant-ph
Ramsey-like measurement of the decoherence rate between Zeeman sub-levels
双光子过程涉及原子基态的不同子能级,对原子基态内的去布居和退相干非常敏感。例如,$Λ-$型系统中电磁感应透明共振的谱宽受到基态去布居率和退相干率的强烈影响。我们直接测量了$^{87}$ Rb蒸气基态超精细和塞曼子能级之间的衰变率。类似于在黑暗中的弛豫技术,泵浦激光器被用来预先对准原子蒸气在一个良好定义的量子态。原子态的自由传播是用类拉姆齐方法监测的。测量了室温原子蒸气在1-10 ms范围内的相干时间。在本研究所用的实验参数范围内,引起塞曼退相干的主要过程是铷原子间的自旋交换碰撞。
2008-07-19 quant-ph
The Fresnel-Fizeau effect of transverse drag, in which the trajectory of a light beam changes due to transverse motion of the optical medium, is usually extremely small and hard to detect. We observe transverse drag in a moving hot-vapor cell, utilizing slow light due to electromagnetically induced transparency (EIT). The drag effect is enhanced by a factor 360,000, corresponding to the ratio between the light speed in vacuum and the group velocity under EIT conditions. We study the contribution of the thermal atomic motion, which is much faster than the mean medium velocity, and identify the …
2020-07-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Effects of temperature and ground-state coherence decay on enhancement and amplification in a $Δ$ atomic system
我们研究了在热的${}^{85}$ Rb蒸气中电磁感应透明的相敏放大,其中微波驱动场将Λ能级系统的两个低能态耦合,从而转变为Δ能级系统.我们的理论描述包括基态相干衰减和温度效应的影响。特别是,我们证明了驱动场增强的电磁感应透明是强大的对基态之间的相干性的显着损失。我们还发现,对于特定的场强,在每个温度下都存在一个基态相干衰减的阈值速率。该阈值将探针透射率行为分为两种情况:探针放大与探针衰减。因此,在Δ系统中,电磁感应透明加上放大在任何温度下都是可能的。
2014-10-31 physics.atom-ph quant-ph
Optical measurements of strong microwave fields with Rydberg atoms in a vapor cell
利用电磁感应透明(EIT)技术对强微波场中的里德伯原子进行了光谱分析。所测量的光谱响应使得能够对高功率微波进行基于原子的光学电场测量。在我们的实验中,微波辐射到室温的铷蒸气室。微波调谐在双光子65 D-66 D里德堡跃迁附近,电场强度达到230 V/m,约为这些原子微波电离阈值的20%。一个Floquet处理是用来模拟里德堡能级的能量和它们的激发率。我们到达一个经验模型的光谱细胞内的场强分布,产生良好的整体测量和计算的里德堡EIT-Floquet光谱之间的协议。使用Floquet地图中的光谱特征,我们实现了6%的绝对强场测量精度。
2016-01-11 physics.atom-ph quant-ph
Elimination, reversal, and directional bias of optical diffraction
利用电磁感应透明(EIT)热蒸汽介质中原子的热运动,我们实验演示了光学衍射的操纵。通过适当调节EIT参数,原子运动引起的折射可以完全抵消傍轴自由空间衍射,从而消除衍射对任意图像的影响。通过进一步的操纵,衍射可以加倍,不对称地偏置以引起偏转,甚至反向。后者允许一个实验性的实施一个类比的负折射率透镜。
2009-06-18 quant-ph
Channelization architecture for wide-band slow light in atomic vapors
我们提出了一个“通道化”的架构,以实现宽带电磁感应透明(EIT)和超慢光传播的原子Rb-87蒸汽。EIT和慢光是通过在原子介质上照射一个强的共振“泵浦”激光来实现的,这允许一个较弱的“信号”光束的缓慢和无衰减的传播,但只有当满足双光子共振条件时。我们的宽带架构是通过分散的宽带信号空间,横向的传播方向,进入原子细胞之前。当在EIT系统中使用特定的塞曼子能级时,则可以引入具有线性梯度的磁场,使得对于每个单独的频率分量满足双光子共振条件。由于慢光是一种群速度效应,利用光脉冲光谱上的差分相移,因此必须引入与完美共振的轻微失配以引起延迟。我们提出了一个模型,该模型考虑了原子在变化的磁场中的扩散以及与EIT所基于的理想三能级系统之外的能级的相互作用。我们发现最大延迟带宽积随带宽减小,并且延迟带宽积~1应该在带宽~50 MHz(~5 ns延迟)时实现。这在传统慢光系统中的~1 MHz带宽上是一个很大的改进,并且可以在信号处理应用中使用。
2005-10-20 quant-ph