Isotope-selective Ion Trapping via Sympathetic Cooling using a Surface-Electrode Trap with a Hole for Collimated Atomic Loading
Graduate School of Engineering Science, Osaka University(大阪大学工学研究科);Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University(京都大学辐射核科学综合研究所);National Institute of Information and Communications Technology(信息通信研究机构);Center of Quantum Information and Quantum Biology, Osaka University(大阪大学量子信息与量子生物学中心)
通过表面电极陷阱的孔进行协同冷却实现同位素选择性离子捕获,用于高效制备同位素离子对和离子链。
2025-05-08 physics.atom-ph quant-ph
Velocity selective trapping of atoms in a frequency-modulated standing laser wave
在稳态近共振驻波场中,中等冷原子的波函数由于波包分裂而快速离域。然而,我们表明,频率调制的字段可能会抑制包分裂的一些原子具有特定的速度在一个狭窄的范围内。这些原子在很长一段时间内保持在一个小空间中。我们提出,在冷原子气体的实际实验中,这种效应可能会降低原子的速度分布(场以这样的特定速度捕获原子,而所有其他原子都离开场)
2013-11-15 physics.atom-ph quant-ph
Trapping, Shaping and Isolating of Ion Coulomb Crystals via State-selective Optical Potentials
对于常规离子阱,捕获电势接近于独立于电子状态,从而主要取决于离子的荷质比$Q/m$来提供对离子的约束。相反,在光偶极阱中存储离子会导致依赖于状态的限制。在这里,我们实验研究光学偶极电位$^{138}\mathrm{Ba}^+$离子存储在两个不同的陷阱在532 nm和1064 nm。我们制备了$6\mathrm{S}_{\mathrm{1/2}}$电子基态或$5\mathrm{D}_{\mathrm{3/2}}$ / $5\mathrm{D}_{\mathrm{5/2}}$亚稳态激发态的离子,并探测了电势的相对强度和极性。一方面,我们应用我们的研究结果选择性地从库仑晶体中去除离子,尽管所有离子共享相同的$Q/m$。另一方面,我们确定性地从较高能量轨道中的寄生离子中净化捕获体积,从而将库仑晶体可靠地隔离为射频阱内的单个离子。
2020-10-26 physics.atom-ph quant-ph
Magic intensity trapping of the Mg lattice clock with light shift suppressed below $10^{-19}$
总不确定度为$10^{-18}$或更低的原子光学钟的进展需要精确估计由于原子-场相互作用引起的多极和高阶效应。镁是一种对黑体辐射不敏感且具有大品质因数的光晶格时钟材料。采用Dirac-Fock加芯极化和相对论组态相互作用相结合的方法计算了Mg原子钟的动态多极极化率和超极化率.研究了激光失谐量和陷阱深度对晶格光位移的影响。发现$5.33(2)E_R$($E_R$是晶格光子反冲能)存在一个独特的操作魔格强度,它使总光移降低到$1\times 10^{-19}$以下超过陷阱深度变化的14%,这将为开发新的Mg晶格钟时频标准铺平道路.
2020-04-09 physics.atom-ph
3D trapping of a meta-atom in an intensity minimum
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
该研究实验探究光学驻波中硅粒子的捕获,发现硅粒子可在强度极小值处稳定三维捕获,类比蓝失谐原子捕获,为拓展光操控工具箱提供了新途径。
2026-08-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Divalent Rydberg atoms in optical lattices: intensity landscape and magic trapping
我们从理论上理解了在光晶格中捕获二价里德伯原子。由于里德伯电子云的大小可以与激光强度空间变化的尺度相比较,我们特别注意在原子波函数上平均光场。光学势与交流斯塔克极化率成正比。我们发现,在独立粒子近似下,价电子的极化率分为两个贡献:单离化芯极化率和Rydberg电子的贡献,与通常采用的自由电子极化率不同,Rydberg电子的贡献既依赖于激光强度分布,又依赖于总电子波函数的旋转对称性.我们研究了Sr的$J=0$里德堡态,计算了5s $n$ s($^1S_0$)和5s $n$ p($^3P_0$)里德堡态的动态极化率.我们特别选择Sr原子用于其光晶格时钟应用。我们发现在红外光谱区有几个魔波长,在这些魔波长处,时钟态(5s $^2$($^1S_0$)和5s 5p($^3P_0$))与$J=0$里德堡态(5s $n$ s($^1S_0$)和5s $n$ p($^3P_0$))之间的差分斯塔克位移消失。我们把这些波长作为里德伯电子的主量子数$n$的函数列成表格,发现由于里德伯电子对总极化率的贡献在短波长处消失,所以低于$\sim$ 1000 nm的魔波长是"普适的”,因为它们不依赖于主量子数$n$。
2013-12-06 physics.atom-ph
Influence of Laser Intensity Fluctuation on Single-Cesium Atom Trapping Lifetime in a 1064-nm Microscopic Optical Tweezer
由1064 nm红失谐激光的强聚焦单空间模高斯光束组成的光镊可以将单个铯原子限制在光强的最强点。我们可以用它来相干操纵单量子比特和单光子源。由于背景原子的撞击、光镊的光强起伏以及原子的残余热运动等因素,原子在光镊中的囚禁寿命很短。本文分析了背景气压、光镊的囚禁频率以及光镊的参量加热对原子囚禁寿命的影响。结合基于声光调制器(AOM)的外反馈回路,将1064 nm激光在时域上的强度波动从$\pm$ 3.360 $\%$抑制到$\pm$ 0.064 $\%$,抑制带宽达到约33 kHz。单个Cs原子在显微光镊中的囚禁寿命从4.04 s延长到6.34 s。
2020-03-18 physics.atom-ph quant-ph
Reduction of laser intensity noise over 1 MHz band for single atom trapping
我们采用串联电光调制器和声光调制器的方法来降低激光的强度噪声。电光调制器降低高频(10 kHz至1 MHz)的噪声,而声光调制器设置光的平均功率并降低低频(高达10 kHz)的噪声。然后,光被用来捕获光镊中的单个钠原子,其中原子的寿命受到由于两倍于捕获频率的激光噪声引起的参数加热的限制。使用我们的噪声吞噬器,在这些频率下噪声降低高达15 dB,寿命增加了一个数量级,达到约6秒。我们的技术是通用的,直接作用于激光束,为敏感的光学捕获应用扩展了激光选择。
2020-08-11 physics.atom-ph physics.optics
Two-step pulse observation for Raman-Ramsey coherent population trapping atomic clocks
提出了一种提高相干布居囚禁(CPT)原子钟频率稳定度的两步脉冲观测方法。所提出的方法是一个Raman-Ramsey计划与低光强度的共振观察,并提供了一个Ramsey-CPT共振与降低的频率灵敏度的光强度和高信噪比,通过减少到一个稳定的黑暗状态的再泵浦。共振特性是基于以$^{133}$ Cs-D $_1$线为模型的$Λ$型三能级系统的密度矩阵分析来计算的,并且还使用垂直腔表面发射激光器和Cs蒸气室来测量该特性。
2014-11-27 physics.atom-ph
Theoretical and experimental investigation of the light shift in Ramsey coherent population trapping
用$^{133}$ Cs气室和$D_1$线垂直腔面发射激光器测量了$^{133}$ Cs中6-$^{2}$-S-$_{1/2}$(F-$=$-3 $\leftrightarrow $ 4)跃迁的交流斯塔克位移(或光移),该位移是通过脉冲激发下的相干布居俘获观察到的.这种光位移可以使用密度矩阵分析来计算。我们推导出了这种位移随光强变化的表达式,表明只有当光强高于1.0 mW/cm $^2$时,这种位移才随光强线性变化。对于高激光强度的脉冲激发,光移的变化比使用连续波时低20倍。讨论了在不同假设条件下,理论分析结果与实验结果的差异;考虑一阶边带衰减的理论分析结果与实验结果基本一致。通过缩短观察时间来减少光移。
2014-08-06 physics.atom-ph
Limitations of long term stability in a coherent population trapping Cs clock
蒸气室原子钟对于大约一百秒和几千秒之间的平均时间表现出降低的频率稳定性。本文研究了基于相干布居俘获(CPT)的缓冲气室Cs钟的主要参数对钟的中长期不稳定性的影响。CPT信号被观察到的Cs D1线传输,使用双$Λ$计划和拉姆齐询问技术。的时钟频率的磁场,细胞温度和激光强度的影响报告。我们特别表明,激光强度的变化是温度依赖性。与激光强度比和激光偏振特性一样,这是最重要的参数之一。
2014-06-24 physics.atom-ph
Electromagnetically induced absorption in magneto-optically trapped atoms
在磁光阱中,利用低强度连续共传播泵浦光场和探测光场,在$% ^{85}Rb$样品上观察到电磁诱导吸收(EIA)。在中等俘获场强下,EIA谱由俘获四极磁场对原子基态产生的塞曼效应决定。使用EIA光谱的磁场映射的冷原子样品的说明。
2000-09-28 physics.atom-ph
Coherent Population Trapping with Losses on the Sodium D1 Line Hanle Effect
研究了热钠原子束中的相干布居数囚禁现象。我们比较了不同的相干布居捕获方案,可以建立在D1线上使用塞曼子能级的一个给定的地面超精细状态。相干布居俘获制备检查通过Hanle效应配置。研究了在激发跃迁外的超精细能级中存在光抽运时相干布居俘获现象的效率。结果表明,当光抽运率增加时,相干布居数陷阱共振的对比度和宽度都大大减小。在实验中,由于光泵浦的损失率已被控制的可变强度的激光再泵浦的装置。
1996-11-10 physics.atom-ph
Coherence preservation of a single neutral atom qubit transferred between magic-intensity optical traps
我们证明了在不同的光偶极阱之间的转移过程中,单个移动原子量子比特的相干性可以很好地保持。这是实现大规模中性原子量子信息处理平台的先决条件。利用辅助移动ODT从静态量子寄存器中动态抽取编码在$^{87}$ Rb原子超精细流形中的量子比特,并将其重新插入到静态ODT中.以前的实验受到量子比特态的差分光位移引起的退相干的限制。在这里,我们应用了一种神奇的强度捕获技术,减轻了光偏移的不利影响,并大大提高了$225 \pm 21\,\mathrm{ms}$的相干时间。实验证明的魔术捕获技术依赖于以前被忽略的超极化率对光移的贡献,这使得光移依赖于捕获激光强度是抛物线。由于抛物线相关性,在某一“魔术”强度下,消除了对捕获光强度在ODT体积上变化的一阶灵敏度。我们实验证明了这种方法的实用性和测量超极化率的第一次。我们的研究结果铺平了道路,构建一个可扩展的量子计算体系结构与单原子被困在一个阵列的魔术的ODTs。
2016-06-22 physics.atom-ph quant-ph
Coherent Population Trapping Resonances in Buffer Gas-filled Cs Vapor Cells with Push-Pull Optical Pumping
本文报道了用推挽光抽运(PPOP)方法在填充缓冲气体的汽室中对Cs D1线相干布居俘获(CPT)共振的理论研究和实验表征。我们指出,推挽相互作用方案是相同的所谓的林每林极化方案。相关的黑暗状态,以及吸收的表达,报告。实验装置是基于分布反馈(DFB)二极管激光器,尾纤强度马赫-曾德尔电光调制器(MZ EOM)的光学边带产生和迈克尔逊干涉仪的组合。一种微波技术,以稳定的传递函数的工作点的MZ EOM的实施适当的操作。一个CPT共振对比度高达78%,在厘米级细胞的磁场不敏感的时钟过渡。的CPT时钟信号的关键参数(线宽对比度线宽/对比度比)的激光强度的影响报告为三个不同的细胞具有各种尺寸和缓冲气体含量。PPOP技术的发展高性能的原子蒸气室时钟的潜力进行了讨论。
2013-02-15 physics.atom-ph
State-Selective Ionization and Trapping of Single H$_2^+$ Ions with (2+1) Multiphoton Ionization
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Quantum Center, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院量子中心)
本文利用(2+1)共振增强多光子电离实现了单个H$_2^+$离子的振转态选择性装载,并通过量子逻辑谱验证了装载成功率和转动激发态的稳定性,为氢分子离子的高精度光谱学研究提供了高效方法。
2025-11-10 physics.atom-ph quant-ph
Model-independent measurements of the sodium magneto-optical trap's excited-state population
利用由钠磁光阱和线性Paul阱组成的离子-中性混合阱,对钠磁光阱中原子的激发态态布居进行了与模型无关的测量。我们用光子激发了被困在MOT中的Na原子,并使用两种独立的方法来测量产生的离子:直接通过将它们捕获在我们的LPT中,间接通过监测MOT荧光的变化。通过这两种独立的方法测量电离率,我们有足够的信息直接确定MOT原子在激发态的布居。测量结果表明,在一定的激光强度范围内,MOT中原子的激发态布居符合标准的二能级模型强度依赖关系。然而,必须使用实验确定的有效饱和强度,而不是从二能级模型的理论预测值。我们测得I型Na MOT的有效饱和强度为$I_\mathrm{se}=22.9(3)\:\textrm{mW}/\textrm{cm}^2$,II型Na MOT的有效饱和强度为$I_\mathrm{se}=48.9(7)\;\textrm{mW}/\textrm{cm}^2$,分别约为理论估计值的1.7倍和3.6倍。最后,在大的陷阱激光强度,我们的实验揭示了一个明显的偏离两个能级模型在临界强度,我们认为是由于状态混合效应,其临界强度可以由一个简单的功率加宽模型确定。
2018-04-09 physics.atom-ph
Letokhov-Chebotayev intracavity trapping spectroscopy of H$_2$
本文实验验证了Letokhov-Chebotayev提出的腔内驻波俘获方案,在H₂的极弱四极跃迁中观测到零反冲位置的极窄吸收特征,证实了该技术可突破多普勒限制。
2025-10-08 physics.atom-ph
High-Power, Fiber-Laser-Based Source for Magic-Wavelength Trapping in Neutral-Atom Optical Clocks
我们提出了一个连续波,810 nm的瓦级功率激光器。我们的系统是基于差频产生的532 nm和1550 nm的光纤激光器,在一个单一的通过周期性极化的锂离子电池(PPLN)。我们测量了与超冷原子的非共振偶极俘获相一致的宽带光谱噪声和剩余强度噪声。考虑到光纤放大器的大带宽,输出可以针对一系列波长进行优化,包括813 nm的锶时钟魔术波长。此外,随着对更合适的非线性晶体的探索,我们相信有一种方法可以将这种原理验证设计扩展到许多瓦的功率,并且这种方法可以提供一种强大的,可安装在机架上的捕获激光器,用于未来的锶基光学时钟。
2021-05-23 physics.atom-ph
Selective enhancement of resonant multiphoton ionization with strong laser fields
利用速度图成像技术,在1.1 × 10 ~(13)~ 3.5 × 10 ~(13)W/cm ~ 2的强度范围内,对800 nm线偏振激光场电离的双原子的光电子动量分布进行了高分辨的跟踪。在一定的激光强度,动量谱表现出明显的双环结构的低阶阈上电离,这似乎是不存在的在较低或较高的激光强度。通过研究强度分辨的光电子能谱,我们发现这种双环结构起源于原子的多里德堡态共振多光子电离。通过改变激光强度,我们可以选择性地增强原子里德堡态的共振多光子电离。研究了多光子共振光电子的角分布。
2015-12-08 physics.atom-ph
Analog of the coherent population trapping state in a polychromatic field
本文从理论上研究了三能级原子与具有等距离光谱的多色光场的相互作用(原子-光场相互作用的Λ型)。结果表明,原子与这种光场的相互作用可以归结为原子与双色光场的相互作用,双色光场具有额外的跃迁频率偏移和与光场强度成正比的较低原子能级的额外耦合。由于这种耦合,相干布居俘获的概念只能被认为是一种近似,因为在任意偶极矩的一般情况下,暗态不是有效哈密顿量的本征态。该模型对飞秒激光辐射场中原子态的形成给出了一个简单的理论解释,该原子态接近于相干布居俘获。
2011-12-06 physics.atom-ph
Atom trapping in an interferometrically generated bottle beam trap
我们演示了一个由两束具有不同束腰的基本高斯光束干涉产生的光学瓶形光束阱。这些光束是使用马赫-曾德尔干涉仪从单个激光源得到的,该干涉仪的臂具有不等的放大率。来自Mach-Zehnder的两个光束的相消干涉导致在光束的相互聚焦处的三维强度零。我们演示了冷铯原子在一个蓝色失谐的瓶形光束阱中的捕获。
2009-01-16 physics.atom-ph physics.optics
"Doubly-magic" conditions in magic-wavelength trapping of ultracold alkalis
在囚禁原子的实验中,原子的能级被囚禁的光场和磁场移动。不管这种强烈的扰动,精确的光谱学仍然可以使用特制的“魔法”捕获场来进行。找到这些条件特别有价值的微波时钟过渡碱迄今仍然是一个公开的挑战。在这里,我证明了碱金属的微波时钟跃迁可能确实不受捕获激光强度和磁场波动的影响。我考虑驱动多光子跃迁的时钟水平和显示,这些“双魔术”的条件下实现的特殊值的捕获激光波长和固定值的相对较弱的磁场。这一发现对精确测量和用存储在超精细流形中的量子位进行量子信息处理具有意义。
2010-04-17 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Efficient photoionization for barium ion trapping using a dipole-allowed resonant two-photon transition
两个有效的同位素选择性共振双光子电离技术,用于加载钡离子到射频(RF)陷阱的演示。将使用λ=553 nm处的强偶极允许跃迁作为电离的第一步的方案与使用弱互组合线(λ=413 nm)的已建立的技术进行比较。在电离效率的两个数量级的增加被发现有利于在553 nm的过渡。该技术可以使用商业全固体激光器系统来实现,并且在需要最高效率和同位素选择性的情况下,与钡的其他窄带光电离方案相比,预期该技术是有利的。
2011-10-18 physics.atom-ph quant-ph
Magneto-optical trapping of mercury at high phase space density
我们提出了一个实现的磁光陷阱的汞原子的相互组合线。我们报告捕获所有稳定的汞同位素。我们表征了激光失谐量,激光强度和梯度场对我们的系统的捕获性能的影响。最丰富的同位素Hg-202的原子数是5000万个原子。此外,我们还研究了玻色子和费米子同位素冷却过程的差异。我们观察协议的玻色子种的多普勒冷却理论,并显示亚多普勒冷却的费米子种。我们得到了10^-6量级的相空间密度,这为偶极阱加载和蒸发冷却提供了一个有希望的起始条件。
2021-12-21 physics.atom-ph quant-ph
A nonlinear frequency shift caused by asymmetry of the coherent population trapping resonance: a generalization
本文推广了相干布居俘获共振中由光谱非对称性引起的非线性频移理论,证明该效应源于共振多峰结构,并指出在高调制下频移呈线性且分辨结构状态更具优势。
2023-11-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Spatial Light Modulators for the Manipulation of Individual Atoms
提出了一种利用空间光调制器(SLM)对单个原子进行操纵的偶极囚禁方案。该方案使用高数值孔径显微镜映射到冷原子云的SLM的强度分布。高强度的区域充当光学偶极力陷阱。由于SLM的速度足够快,可以实时修改捕获势,因此这种技术非常适合于对任意选择的原子进行受控寻址和操纵。
2010-08-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Two-stage magneto-optical trapping and narrow-line cooling of $^6$Li atoms to high phase-space density
我们报告了一个实验研究的峰值和相空间密度的两级磁光陷阱(MOT)的6-锂原子,利用较窄的$2S_{1/2}\rightarrow 3P_{3/2}$紫外(UV)跃迁在323 nm以下的捕获和冷却更常见的D2跃迁在671 nm。UV MOT从红色MOT加载,并被压缩以得到高达$3\times 10^{-4}$的高相空间密度。在UV跃迁上实现了低至33 $μ$ K的温度。我们研究的密度限制因素,特别是找到一个值的光辅助碰撞损耗系数的$1.3 \pm0.4\times10^{-10}\,\textrm{cm}^3/\textrm{s}$低再泵浦强度。
2014-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Optical ferris wheel for ultracold atoms
我们提出了一个通用的光学环形晶格适合于捕获冷和量子简并原子样品在离散的角位置。我们证明了实现从拉盖尔-高斯($\exp(i \ellθ)$)模式与不同的$\ell$指数产生的强度图案。环形晶格可以具有强度最大值或最小值,适合于捕获红色或蓝色失谐光,并且可以通过在拉盖尔高斯模式之间引入频移来旋转。势阱可以连接起来形成一个均匀的环形阱,使其成为研究持续电流和环形几何结构中的莫特绝缘体转变的理想材料。
2006-11-15 physics.atom-ph physics.optics
Strongly confined atomic localization by Rydberg coherent population trapping
在这封信中,我们调查的可能性,以实现强限制的原子局域化使用相互作用的里德伯原子在相干布居陷阱(CPT)的阶梯配置,其中驻波(SW)被用作耦合场在第二腿的阶梯。依赖于由范德华力(vdW)相互作用引起的里德堡能级能移的补偿程度,通过耦合场失谐,我们区分两种抗封锁制度,即部分抗封锁(PA)和完全抗封锁(FA)。虽然这两种制度都可以实现紧密局部化区域的周期性图案,但PA允许更快地收敛空间限制,从而为更高的里德堡能级产生高分辨率的里德堡态选择性超局部化制度。相比之下,对于较低的里德伯能级的PA导致光谱线宽的异常变化,证实了使用稳定的最高状态来实现超局域化制度的重要性。
2020-06-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A stable 2 W continuous-wave 261.5 nm laser for cooling and trapping aluminum monochloride
我们提出了一种高功率可调谐深紫外(DUV)激光器,使用两个连续的腔增强倍频级与LBO和CLBO晶体产生放大的自制外腔二极管激光器的四次谐波。该系统产生高达2.75 W的261.5 nm激光,具有约2 W的稳定稳态输出功率,并在CLBO中针对连续波DUV光在很大程度上未探索的高强度区域中进行二次谐波产生。我们用这种激光器进行荧光光谱的$X^1Σ\leftarrow A^1Π$过渡在一个冷,慢束的AlCl分子和探测$A^{1} Π|v'=0,~J'=1>$状态超精细结构为未来的激光冷却和捕获实验。这项工作表明,可调谐,瓦级深紫外激光器的生产正在成为常规的各种波长特定的应用在原子,分子和光学物理。
2021-09-02 physics.atom-ph physics.optics
Magic wavelengths for lattice trapped Rubidium four-level active optical clock
从$5s_{1/2}$基态抽运到$6p_{1/2}$态后,铷四能级主动光钟将建立$6s_{1/2}$和$5p_{1/2,3/2}$之间的布居数反转。本文计算了晶格俘获激光引起的交流斯塔克频移,它是晶格俘获铷原子四能级有源光钟时钟跃迁频移的主要原因。发现了几个能形成所需光晶格俘获势的魔波长。通过选择合适的俘获激光强度和线宽,估计了由俘获激光交流斯塔克位移引起的时钟跃迁的分数频率不确定度小于10^-18
2012-07-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Magnetic-field-insensitive coherent-population-trapping resonances excited by bichromatic linearly polarized fields on the $D_1$ line of $^{133}$Cs
我们用双光子$Λ$方案,在铯原子$^{133}$的超精细谱线上的基态能级之间产生了对磁场不敏感的相干布居俘获共振||线性极化CPT谐振的频移在139 $μ$ T的“魔”磁场下对于1 $μ$ T的偏差为0.04 Hz,并且比在用于时钟操作的典型偏置磁场下的常规时钟跳变的频移小50倍。线激发的CPT谱的振幅||线性极化随着激发强度的增加而增强,并且可以用没有陷阱能级的三能级模型很好地解释。因此,用一条简单的直线激发$^{133}$ Cs原子的$D_1$线,||Lin方案将是小型原子钟频率基准的最佳候选方案之一。
2021-10-06 physics.atom-ph quant-ph
Selective Strong-Field Enhancement and Suppression of Ionization with Short Laser Pulses
我们实验证明了强大的选择性激发和衰减的原子里德伯能级人口在钠蒸汽(Na I)使用强激光脉冲在强场极限($> 10^{12} W/cm^{2}$)。对于高于势垒电离强度的强度,实现了原子布居和相关电离通道的相干控制。一个定性的模型预测,这种强场相干控制产生的弗里曼共振的表现。
2015-10-30 physics.atom-ph physics.optics
Selective excitation in a three-state system using a hybrid adiabatic-nonadiabatic interaction
绝热耦合区中的啁啾脉冲相互作用导致了$V$型三能级系统能态的循环排列,这一过程被称为三能级啁啾快速绝热通过。在这里,我们表明,在啁啾脉冲的光谱孔可以打开和关闭的两个绝热交叉点的这个过程中,减少系统的一个有效的二能级系统。给定的混合绝热-非绝热跃迁的结果在三能级系统的选择性激发,控制的激光强度和光谱位置的孔,以及啁啾参数的符号。利用整形飞秒激光脉冲和铷原子($^{85}$ Rb)的三个最低能级(5S $_{1/2}$、5 P $_{1/2}$和5 P $_{3/2}$)进行了实验,实验结果与理论分析的动力学结果吻合较好.结果表明,我们的方法与普通的啁啾RAP相结合,实现了两个激发态之间的绝热跃迁。此外,当与激光束轮廓编程结合使用时,依赖于激光强度的控制可以具有包括选择性激发空间中布置的原子或离子的应用。
2016-04-14 physics.atom-ph quant-ph