Experimental Investigation of Electromagnetically Induced Transparency in Selective Reflection Spectra
本研究通过实验探究铷蒸气纳米池与微池界面选择性反射光谱的电磁诱导透明效应,对比反射与透射模式,明确了不同池厚下两种探测方式的适用性。
2024-06-22 physics.atom-ph physics.optics
Paschen-Back effect and Rydberg-state diamagnetism in vapor-cell electromagnetically induced transparency
本文报道了在0.7 T磁场中铷原子汽室里德伯电磁感应透明(EIT)的实验结果,其中所有能级都处于超精细Paschen-Back区,里德伯态与磁场之间表现出强的反磁相互作用.来自$^{85}\mathrm{Rb}$和$^{87}\mathrm{Rb}$的信号均存在于EIT光谱中。同位素混合Rb细胞的这一特征使我们能够在$\pm 0.12$ \%的相对不确定度内测量场强。测得的光谱与蒙特卡罗计算的结果非常一致,并表明出乎意料的大里德伯级退相率。由于小的不均匀性的磁场的线位移和加宽包括在模型中。
2017-02-21 physics.atom-ph
Effect of buffer gas on electromagnetically induced transparency in a ladder system using thermal rubidium vapor
我们报告的第一个观察电磁感应透明(EIT)在梯形系统中的缓冲气体的存在下。特别地,我们研究了在6 Torr的压力下具有氖缓冲气体的热铷蒸气中的5S_(1/2)-5 P_(3/2)-5D_(5/2)跃迁。与缓冲气体对Λ-系统的谱线窄化效应相反,我们发现缓冲气体的存在导致了(32 +/- 5)MHz的额外展宽,这表明Rb(5 D 5/2)-Ne的截面为σ =(7 +/- 1)× 10-19 m2。然而,在耦合拉比频率大于k的极限下,仍然可以观察到强烈的透明特征。
2010-05-24 physics.atom-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
Saturated absorption and electromagnetically induced transparency of residual rubidium in dense cesium vapor
Institute for Physical Research, National Academy of Sciences of Armenia(亚美尼亚国家科学院物理研究所)
研究发现,在高温铯蒸汽中残留的 rubidium 可用于观测饱和吸收和电磁诱导透明共振,通过优化实验条件提升信号质量。
2026-03-10 physics.atom-ph
Kinematic saturation of the electromagnetically-induced-transparency peak in thermal atomic vapors
Chongqing University(重庆大学);Center of Modern Physics, Institute for Smart City of Chongqing University in Liyang(常州工学院现代物理中心)
本研究证实热原子蒸气中电磁感应透明(EIT)透射峰存在饱和现象,确定了阈值原子柱密度Ns,发现超阈值后峰振幅恒定、失谐量按ln(N/Ns)平方根变化,还明确了最佳灵敏度工作点与峰最大值工作点的偏差,为EIT相关应用提供指导。
2026-10-14 physics.atom-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
High contrast D$_{1}$ line electromagnetically induced transparency in nanometric-thin rubidium vapor cell
利用原子气柱长度为L= 400 ~ 800 nm的纳米薄池研究了铷原子D $_{1}$线的电磁感应透明。它示出,由4个数量级的细胞厚度的减少相比,一个普通的厘米大小的细胞仍然允许形成EIT共振$L= λ$($λ=794$ nm)与高达40%的对比度。纳米薄和普通细胞中EIT形成的显着区别被证明。尽管$L=$ $λ/2$具有强光谱窄化和吸收增加的Dicke效应,但在相对低的耦合激光强度下,在吸收和荧光光谱中都观察到EIT共振。$L=$ $λ$在中等磁场中的EIT共振的良好分辨分裂可用于具有纳米空间分辨率的磁力测量。所提出的理论模型很好地描述了观测结果。
2011-02-18 physics.atom-ph
Electromagnetically Induced Transparency (EIT) Amplitude Noise Spectroscopy
从Hanle配置中的原子蒸气室出射的光的偏振本征态的强度噪声互相关允许使用自由运行的半导体激光器执行高分辨率光谱。这种方法已经显示出作为一种廉价的,更简单的方法,磁力和计时的承诺,并作为一个探针的动力学的原子相干性在温暖的蒸汽细胞。我们报告说,不同的后细胞极化状态的基础上产生的强度噪声光谱,更完全地探测准备的原子状态。我们提出并测试的假设,所观察到的强度噪声可以解释在光场振幅本身的一个潜在的随机过程。理解光场振幅本身的这种随机过程提供了对EIT噪声的简单原子量子光学模型的新测试。
2018-06-04 physics.atom-ph physics.optics
High Quality of Electromagnetically Induced Transparency Spectroscopy of 87Rb in a Buffer Gas Cell with Magnetic Field
研究了室温下磁场中含有缓冲气体的~(87)Rb蒸气的电磁感应透明现象。结果表明,当样品池与5 Torr N2气体混合时,速度选择光抽运效应引起的谱线变弱变宽,而EIT信号基本保持不变。一个加权最小二乘拟合也被开发,以消除多普勒展宽完全。这种光谱方法提供了一种高分辨率测量塞曼分裂的方法,例如,在沿线偏振耦合激光器的电场方向有一个磁场的2-cm热蒸气室中,~(87)Rb的Λ型EIT共振在D_2线上分裂成四个峰。通过调谐磁场,高分辨率光谱可用于将激光器锁定到给定频率。
2017-03-08 physics.atom-ph physics.optics
Doppler narrowing, Zeeman and laser beam-shape effects in $Λ$-type Electromagnetically Induced Transparency on the $^{85}$Rb D2 line in a vapor cell
在无缓冲气体的无反弛豫涂层的热汽室中研究了$Λ$型电磁感应透明(EIT)对Rb D2跃迁的影响。实验数据显示了速度选择性光抽运和EIT共振的显著特征。本文研究了在高达12高斯的磁场中EIT线的塞曼分裂。其中一个塞曼分量没有一阶位移,其二阶位移与理论符合得很好。这种磁场不敏感的EIT共振的半峰全宽(FWHM)由于多普勒变窄而减小,在所研究的范围内在Rabi频率上线性缩放,并且在最低功率下达到约100 kHz。这些观测结果与文献\cite{PhysRevA.66.013805,7653385}中提出的多普勒展宽介质的分析模型一致。使用林德布拉德方程的数值模拟揭示了横向激光强度分布和两个$Λ$ -EIT系统必须包括在内,以充分考虑所测量的信号的线宽和线形。讨论了由剩余光频涨落、原子与壁面碰撞和痕量气体碰撞等效应引起的基态退相干。
2020-07-01 physics.atom-ph
Electromagnetically induced transparency at high optical power
我们观察电磁感应透明(EIT)在Rb蒸汽在不同的光强度,从低于饱和到几倍的饱和强度。观察到的EIT信号的洛伦兹宽度非常小。通过求解含时密度矩阵运动方程和唯象衰减常数,我们得到了一个适合于解释EIT信号的表达式。实验观察和理论分析表明,EIT信号强度和洛仑兹宽度随光场拉比频率的增加而增加。
2011-01-20 physics.atom-ph physics.optics
Coherent population trapping (CPT) versus electromagnetically induced transparency (EIT)
讨论了相干布居俘获(CPT)和电磁感应透明(EIT)这两种相关现象之间的区别。两者之间的许多差异-如光束中的功率的影响,从谐振的光束的失谐,和使用充满缓冲气体的蒸汽细胞-实验证明。实验是利用$^{87}$ Rb的D $_2$线中的$ 1 \rightarrow 1 $跃迁的磁子能级进行的。
2017-02-20 physics.atom-ph physics.optics
Magnetic-field-induced splitting of Rydberg Electromagnetically Induced Transparency (EIT) and Autler-Townes (AT) spectra in $^{87}$Rb vapor cell
本研究理论结合实验,探究磁场与微波场下$^{87}$Rb里德伯EIT-AT光谱分裂,提出解析公式,并利用最大$m_F$态分裂间隔将弱电场可溯源测量极限提升一个数量级。
2023-06-23 physics.atom-ph
Sub-natural width of transparency window in 85Rb vapor with D2 transition,
我们研究了85 Rb原子蒸气的电磁感应透明(EIT),在高于饱和强度的光功率下获得了亚自然的EIT谱。结果表明,EIT信号的透射谱宽和强度随光场强度的增加而增加,这是慢光和量子信息处理的理想特性之一。对这种原子系统进行了详细的分析。
2011-01-20 physics.atom-ph physics.optics
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
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
Electromagnetically induced transparency in a V-system with $^{87}$Rb vapor in the hyperfine Paschen-Back regime
我们观察EIT在一个V-系统中的热铷-87蒸汽在超精细Paschen-Back制度,实现了0.6 T的轴向磁场。在这种情况下,能级不再简并,不同初始状态的EIT特征是不同的,我们表明,这比没有磁场的情况下产生更干净的特征。我们将我们的结果与使用随时间变化的Lindblad主方程的模型进行比较,并在相互作用时间的分布上进行平均,看到泵Rabi频率范围内的良好定性一致性。激发态衰减到两个基态中示出的透明功能,这主要是由于人口到基态不耦合的探测光束的转移中产生的一个突出的作用。我们使用该模型来研究相干性在此功能中的重要性,表明其贡献在较小的泵浦拉比频率下更显着。
2021-09-15 physics.atom-ph
Effects of inert background gases and photo-illumination on three-color electromagnetically induced transparency of rubidium vapor
University of Michigan(密歇根大学)
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
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
Conversion between electromagnetically induced transparency and absorption in a three-level lambda system
我们表明,它是可能的改变从{ \it subnatural}电磁感应透明(EIT)功能的{\it subnatural}电磁感应吸收(EIA)功能(简并)三能级$Λ$系统。通过打开相对于第一光束反向传播的第二控制光束来实现该改变。我们观察到这种变化的$D_2$线的Rb在室温蒸气电池。的意见是支持的密度矩阵分析的完整的子级结构,包括多普勒平均的效果,但可以被定性地理解为由于形成的$N$型系统的两个控制光束。由于EIT和EIA的许多应用依赖于共振附近的异常色散,这引入了控制色散符号的新能力。
2012-06-13 physics.atom-ph physics.optics
Hyperfine structure and collisions in three-photon Rydberg electromagnetically induced transparency
本研究探讨了室温铷蒸汽池中三光子里德堡EIT的超精细结构与碰撞效应,通过10能级模拟分析光谱复杂图样,并发现添加Ar气诱发的第三EIT模式源于超精细碰撞,对量子传感技术具重要意义。
2025-01-27 physics.atom-ph
Electromagnetically-induced transparency, absorption, and microwave field sensing in a Rb vapor cell with a three-color all-infrared laser system
对铷级联$5S_{1/2} \rightarrow 5P_{3/2}$(激光波长780 nm)、$5P_{3/2} \rightarrow 5D_{5/2}$(776 nm)和$5D_{5/2}\rightarrow 28F_{7/2}$(1260 nm)的三光子电磁感应透明(EIT)和吸收(EIA)进行了综合研究。780-nm的探针和776-nm的修整光束通过Rb室温蒸气室反向对准,并且1260-nm的耦合器光束与探针光束共同对准或反向对准。EIT和EIA的几种情况下,在776 nm光束的失谐范围内测量,进行了研究。通过数值求解林德布拉德方程模拟了所观察到的现象,并根据速度和失谐相关的缀饰态的探测束吸收行为解释了结果。为了探索三光子Rydberg EIA/EIT用于微波电场诊断的实用性,将由信号源和四倍频器产生的亚太赫兹场施加到Rb室。100.633-GHz的场共振驱动的$28F_{7/2}\leftrightarrow29D_{5/2}$过渡,并导致Autler-Townes分裂的Rydberg EIA/EIT光谱,测量和表征的微波四倍器的性能。
2019-05-23 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Electron Beam Profiling via Rydberg Electromagnetically Induced Transparency in Rubidium Vapor with Crossed Laser beams
William & Mary(威廉玛丽学院);Thomas Jefferson National Accelerator Facility(托马斯·杰斐逊国家加速器设施);The MITRE Corporation(MITRE公司)
利用 Rydberg 电磁诱导透明性与交叉激光束技术,实现电子束位置和空间分布的全光学检测方法。
2026-01-05 physics.atom-ph
Electromagnetically Induced Transparency versus Nonlinear Faraday Effect. Coherent Control of the Light Beam Polarization
本文报道了铷蒸气5 $S_{1/2} \to 5P_{3/2} \to 5D_{5/2}$双光子跃迁电磁感应透明条件下的非线性法拉第效应的实验和理论研究。这些转换实现了结合了$Λ$和梯形系统的倒Y模型。强非线性允许大的旋转角度的探测光束调谐到$S\to P$过渡的铷基态($Λ$计划)的磁子能级(塞曼相干)的量子叠加的创建。此外,电磁感应透明是通过在$P\to D$跃迁上附加强耦合激光实现的。在双光子共振的条件下,旋转显着减少,这被解释为两个过程之间的竞争。在亚高斯磁场中观察到该效应,并且该效应可用于有效地相干控制基态相干性的产生,例如用于控制探测光的偏振状态。
2009-06-02 physics.atom-ph physics.optics
A relation between electromagnetically induced absorption resonances and nonlinear magneto-optics in Lambda-systems
最近关于碱金属蒸气中的λ共振的工作(E。米哈伊洛夫岛Novikova,Yu. V. Rostovtsev和G. R. Welch,quant-ph/0309171,以及其中的参考文献)研究了一种类型的电磁感应吸收共振,其在通常与电磁感应透明性相关的特定条件下发生在三能级系统中。本文指出,这些共振在非线性磁光中有直接的类比,并通过对弱纵向磁场存在下J=1-> J '= 0系统与近圆偏振光场相互作用的计算,支持了这一结论。
2004-06-03 physics.atom-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 with magnetically-induced $ΔF=0, m_F=0 \rightarrow m_F=0$ probe transition
该研究首次在最高1000 G的强横向磁场中,利用Cs原子D2线零场禁戒的MI探测跃迁,在850 nm厚纳米盒内形成并研究Λ型EIT共振。
2024-02-29 physics.atom-ph
DC Electric Fields in Electrode-Free Glass Vapor Cell by Photoillumination
里德伯原子驱动的原子蒸气室技术在开发量子增强传感器器件方面显示出巨大的潜力。在本文中,我们演示了激光诱导直流电场在一个全玻璃蒸汽电池没有散装或薄膜电极。空间场分布由里德伯电磁感应透明光谱映射。我们解释了测量的边界值静电模型。这一工作为直流电场控制在小型化原子蒸气室器件设计中提供了新的思路。限制和其他电荷效应也进行了讨论。
2019-09-12 physics.atom-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
Electromagnetically induced transparency resonances inverted in magnetic field
研究了$^{87}$ Rb D $_1$线的$Λ$ -系统在外横向磁场中的电磁感应透明(EIT)现象.使用具有强烈不同的弛豫速率值$γ_{rel}$的两个光谱池:具有抗弛豫涂层($L\sim$ 1 cm)的Rb池和具有原子蒸气柱厚度$L$ = 795 nm的Rb纳米薄池(纳米池)。对于纳米电池中的EIT,我们具有通常的EIT共振,其特征在于吸收减少(即暗共振(DR)),而对于具有抗弛豫涂层的Rb电池中的EIT,共振表明吸收增加(即亮共振)。我们认为EIT共振的这种异常行为(即从DR到BR的符号反转)是由对准过程的影响引起的。对准的影响强烈地依赖于耦合和探测频率的配置以及磁场的配置。
2015-05-14 physics.atom-ph physics.optics
Narrowing of resonances in electromagnetically induced transparency and absorption using a Laguerre-Gaussian control beam
我们研究了电磁诱导透明和吸收(EITA)的现象,使用控制激光与拉盖尔-高斯(LG)的轮廓,而不是通常的高斯轮廓,并观察到共振的宽度低于自然线宽的20倍。将探测光束对准环形LG控制光束中的中心孔,同时允许高信噪比所需的强控制强度和获得窄共振所需的探测区域中的低强度。二阶LG光束的实验表明,渡越时间和轨道角动量不起显着的作用。这种解释是证明了一个径向变化的控制拉比频率的密度矩阵分析。我们观察到这些共振使用在室温蒸汽细胞中的Rb的$D_2$线的简并两能级跃迁。我们表明,线宽减少了约4倍相比,使用高斯控制光束,这应该证明有利于在所有应用程序的EITA和其他种类的泵浦探测光谱。
2012-09-01 physics.atom-ph physics.optics
Rydberg Raman-Ramsey (R${}^3$) resonances in atomic vapor
本文提出利用拉姆齐询问方法(时间或空间分离激光束)降低里德伯EIT谱线宽度,理论预测可显著减小线宽,有望提高基于里德伯原子蒸气的电场传感器灵敏度,并讨论了初步实验尝试。
2023-10-16 physics.atom-ph physics.optics
High vacuum compatible fiber feedthrough for hot alkali vapor cells
我们展示了一种生产真空密封、无金属、可烘烤和碱相容的光纤用馈线的方法。制造过程主要依赖于通过加热用具有较低熔点的玻璃材料包覆由熔融石英制成的纤维。我们分析了真空和光学性能的设备,通过各种方法,包括氦检漏和几个光谱方案,其中包括电磁诱导的透明度涉及里德堡态。
2017-07-19 physics.atom-ph
Transverse drag of slow light in moving atomic vapor
横向阻力的菲涅耳-斐索效应,其中光束的轨迹由于光学介质的横向运动而改变,通常非常小并且难以检测。我们观察横向阻力在一个移动的热蒸汽细胞,利用慢光由于电磁感应透明(EIT)。拖曳效应增强了360,000倍,对应于真空中的光速与EIT条件下的群速度之间的比率。我们研究了热原子运动的贡献,这是比平均介质速度快得多,并确定其对横向阻力的影响可以忽略不计的制度。
2020-07-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Galilean Invariance in the Characterization of Light Drag in Moving Atomic Vapor
University of Rochester(罗切斯特大学);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Ottawa(渥太华大学)
本文利用铷蒸气中非简并 Zeeman EIT 慢光介质实验研究横向光拖曳,并借助伽利略不变性比较不同运动参考系构型,为基础检验及精密测量、量子信息等应用提供平台。
2025-10-21 physics.atom-ph physics.optics
Wavelength mismatch effect in electromagnetically induced absorption
本文从理论上研究了由V型子系统和梯形子系统组成的四能级系统中的电磁感应吸收现象。使用一个弱探测场和两个强控制场耦合四个能级。我们考虑使用Rb的能级的实验实现。这就需要处理不同条件的波长失配-接近完美的匹配,其中所有三个波长近似相等;部分失配,其中一个控制字段的波长小于其他字段;和完全失配,其中所有三个波长不相等。我们目前的探测吸收光谱与多普勒平均在室温下占实验在室温Rb蒸汽细胞。我们的分析表明,EIA共振可以研究使用里德堡态激发二极管激光器。
2016-06-14 physics.atom-ph
Measuring Interaction-Induced Energy Shifts of Rydberg Atoms in Hot Vapor
Centre for Quantum Optical Technologies, Centre of New Technologies, University of Warsaw(华沙大学新技术中心量子光学技术研究中心);Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
研究测量热蒸汽中里德堡原子相互作用诱导能移,利用观察对应分裂EIA效应的透射极小值的方法,为准确建模平均场里德堡原子相互作用及检测强相互作用提供了有价值工具。
2026-08-04 physics.atom-ph
Quantum Physics Meets Music: A "Real-Time" Guitar Recording Using Rydberg-Atoms and Electromagnetically Induced Transparency
我们演示了如何里德伯原子和电磁感应透明的现象,可以用来帮助记录的乐器在实时播放。此外,通过使用两种不同的原子物种(铯和铷)在同一个蒸汽细胞,我们展示了同时记录两个吉他,其中每个原子物种检测,并允许单独记录每个吉他的能力。这种方法展示了如何用量子系统检测音频数据(音乐作品),说明我们如何控制原子的合奏,使我们可以在这个“有趣”的乐器录音例子中使用它们。
2019-04-02 physics.atom-ph
Measurement of absolute transition frequencies of 87Rb to nS and nD Rydberg states by means of electromagnetically induced transparency
我们测量了~(87)Rb到nS和nD里德堡态的绝对激发频率。通过观察铷原子蒸气室的电磁感应透明现象,得到了里德堡跃迁频率。每个状态的测量精度< 1 MHz,这是通过将用于光谱学的两个二极管激光器分别频率稳定到频率梳和频率梳校准波长计来实现的。根据光谱数据,我们确定了87 Rb的量子缺陷,并与以前的测量85 Rb。我们测量了~(87)Rb的~ 5S_(1/2)(F=1)基态到1010.0291646(3)THz的电离频率,使~(87)Rb的基态结合能的精度提高了两个数量级。
2011-03-31 physics.atom-ph
Study of EIT resonances in an anti-relaxation coated Rb vapor cell
我们证明-实验和理论-在电磁感应透明(EIT)中获得的共振可以是明亮的和黑暗的。实验是利用超精细跃迁的磁子能级在D $_1$线的$^{87}$ Rb。次级的简并通过具有值为27 G的磁场来去除。原子被包含在一个室温的蒸汽室中,在壁上有抗弛豫涂层。基于双区模型的理论分析很好地再现了实验光谱。这种具有亮和暗共振的能力有望在光的亚光速和超光速传播以及灵敏的磁力测量中应用。
2018-03-23 physics.atom-ph
Direct measurement of excited-state dipole matrix elements using electromagnetically induced transparency in the hyperfine Paschen-Back regime
应用大的磁场来获得超精细的帕邢-巴克制度可以隔离热碱金属蒸气中的三能级系统,从而简化通常复杂的原子-光相互作用。我们用这种方法首次对$^{87}$ Rb中的$\vert\langle 5P\vert\vert er\vert\vert 5D\rangle\vert$矩阵元进行了直接测量。一个只有三个层次的分析模型准确地模拟实验的电磁感应透明光谱和提取拉比频率被用来确定偶极子矩阵元。我们测量了$\vert\langle 5P_{3/2}\vert\vert er\vert\vert 5D_{5/2}\rangle\vert = (2.290\pm0.002_{\rm stat}\pm0.04_{\rm syst})~ea_{0}$,其与Safronova、Williams和Clark的理论计算非常一致[Phys. Rev. A \textbf{69},022509(2004)]。
2016-05-03 physics.atom-ph
Doppler-assisted quantum resonances through swappable excitation pathways in Potassium vapor
本文报告了在$^{39}K$蒸汽中因多普勒效应导致激发路径交换而观察到的亚自然线宽量子干涉现象,通过主方程绝热消除解释了透明到吸收的转换,为激光稳频和量子存储提供了新应用。
2024-03-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Synthetic Gauge Phase in Rydberg Electromagnetically Induced Transparency
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学量子信息实验室);CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子物理卓越创新中心)
通过偏振控制实现瑞利电磁诱导透明中的合成规范相,用于操控多体相互作用。
2026-02-12 physics.atom-ph
Observation of interference effects via four photon excitation of highly excited Rydberg states in thermal cesium vapor
本文报道了利用四步激发方案在热铯蒸气中观测到高激发里德堡态的电磁感应透明和吸收。这种四步方案的优点是,最终跃迁到里德伯态有一个大的偶极矩,可以实现类似的拉比频率的两个或三个步骤的激发方案使用两个数量级少的激光功率。该方案使新的应用,如失相自由里德堡激发。观察到的线形与基于多级光学布洛赫方程的模拟结果吻合良好。
2015-11-22 physics.atom-ph
Coherent control of group index and magneto-optical anisotropy in a multilevel atomic vapor
我们研究了电磁感应透明(EIT)在加热的钾蒸气细胞,使用一个简单的光学装置与一个单一的自由运行的二极管激光器和声光调制器。尽管多普勒宽度与基态超精细分裂相当,但获得了具有深亚自然线宽和大群指数的透明窗口。纵向磁场用于分裂EIT特征并诱导磁光各向异性。利用同向传播耦合光束和探测光束之间的拍音,我们对EIT介质的圆二色性(因此也是双折射)进行了外差测量。观察到的光谱表明,lin-parlin极化导致更大的各向异性比lin-perp-lin。一个包含16个塞曼态和18个\Lamda\子系统的简化分析模型再现了实验观察。
2016-06-30 physics.atom-ph physics.optics 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
Modulation of supernarrow EIT pair via atomic coherence
本文通过原子相干性调制,在铷原子蒸气中研究了超窄电磁感应透明对,发现调节两束光场间的相对相位可实现EIA与EIT的相互转换,为光存储、光开关和传感提供潜在应用。
2025-02-28 physics.atom-ph physics.optics
Phase gradient protection of stored spatially multimode perfect optical vortex beams in a diffused rubidium vapor
在热汽泡中,利用电磁感应透明(EIT)技术对完美光涡旋(EIT)和空间多模完美光涡旋(MPOV)光束进行了光存储实验研究。特别是,我们研究的作用,相位梯度和相位奇点在减少模糊的检索图像由于原子扩散。列举了三种表现来说明这种效果。首先,环宽度展宽的抑制是更突出的具有较大的轨道角动量(OAM)的POV。第二,反演的双环MPOV光束轮廓呈现出规则的暗奇异性分布,这与它们的涡旋电荷差有关。第三,通过设计具有相同OAM数但相邻环之间的$π$偏移相位的多环MPOV之间的线相位奇异性,显著提高了三环MPOV的存储性能。我们对MPOV存储的实验演示为通过空间复用增加量子存储器中的数据容量以及复杂光学涡旋阵列的生成和操纵提供了新的机会。
2021-09-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Electromagnetically Induced Transparency (EIT) and Autler-Townes (AT) splitting in the Presence of Band-Limited White Gaussian Noise
利用原子蒸气中的里德伯原子,研究了带限高斯白噪声(BLWGN)对原子连续波(CW)射频(RF)电场强度测量中电磁感应透明(EIT)和Autler-Townes(AT)分裂的影响.这种基于EIT/AT的电场测量方法目前正被世界各地的几个小组研究,作为开发新的SI可追踪RF电场测量技术的手段。为了使这成为一种有用的技术,重要的是要了解BLWGN的影响。我们进行EIT/AT为基础的E场实验与BLWGN集中在RF的过渡频率和BLWGN蓝移和红移相对于RF的过渡频率。对于某些噪声条件(带宽、中心频率和噪声功率),EIT信号可能会严重失真,从而改变准确测量CW RF电场强度的能力。我们提出了一个模型来预测的EIT信号中存在的噪声的变化。该模型包括与噪声源相关的交流斯塔克位移和共振跃迁。该模型的结果进行了比较,实验数据,我们发现两者之间非常好的协议。
2017-12-22 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Rydberg electromagnetically induced transparency based laser lock to Zeeman sublevels with 0.6 GHz scanning range
提出一种将激光锁定至Rydberg原子Zeeman子能级跃迁的技术,通过外加磁场实现0.6 GHz连续调谐,显著提升了频率稳定度并降低了偏振引起的频移变化。
2024-10-16 physics.atom-ph physics.optics
Nonlinear Zeeman effect, line shapes and optical pumping in electromagnetically induced transparency
我们在室温铯蒸气池中的里德伯电磁感应透明(EIT)系统上,在高达50高斯的磁场和几种偏振配置下进行塞曼光谱。形成梯形EIT系统的$\vert 6S_{1/2}, F_g=4 \rangle$基态、$\vert 6P_{3/2}, F_e=5 \rangle$中间态和$\vert 33S_{1/2} \rangle$里德堡态的磁相互作用分别处于线性塞曼、二次塞曼和深超精细Paschen-Back区域。从大约5高斯的磁场开始,光谱发展出一种不对称性,这种不对称性在磁场$\gtrsim40$ ~高斯中变得至关重要。我们使用量子蒙特卡罗波函数方法来定量模拟的光谱。模拟光谱与实验数据符合良好。光谱中的不对称性部分是由于二次塞曼效应引起的能级位移,但它也反映了磁场中光泵浦和EIT之间复杂的相互作用。测量应用的相关性进行了讨论。%模拟也被用来研究在磁场中的光泵浦,并研究光泵浦和EIT之间的相互作用,这减少了光子散射和光泵浦。
2017-05-31 physics.atom-ph
Electromagnetically induced transparency with Rydberg atoms across the Breit-Rabi regime
利用$^{87}$ Rb原子的里德堡能级,研究了磁场和激光偏振对电磁感应透明(EIT)的影响。测量是在室温蒸气室中进行的,使用两束在480 nm和780 nm处以阶梯型能级方案反向传播的激光束。我们测量了$n=19-27$的一系列$ns_{1/2}$里德堡态的EIT谱,其中超精细结构仍然可以分辨。我们的测量范围的磁场从低场线性塞曼制度的高场Paschen-Back制度。观测到的光谱对磁场和激光束偏振的微小变化非常敏感。我们使用光学布洛赫方程,考虑到完整的多层次结构的原子状态和电子$J$和核$I$的Breit-Rabi制度的角动量的去耦我们的观察建模。数值模型与观测结果吻合良好。除了EIT相关的实验,我们的结果是相关的实验涉及相干激发到里德堡能级在磁场的存在下。
2017-03-27 physics.atom-ph
Tuning of the Hanle effect from EIT to EIA using spatially separated probe and control beams
我们展示了一种通过改变控制光束的偏振椭圆率来连续调谐Hanle效应从电磁感应透明(EIT)到电磁感应吸收(EIA)的技术。与该领域以前的工作相反,我们使用空间分离的探测束和控制束。实验是使用$^{133}$ Cs的852 nm D $_2$线中的$ F_g = 4 \rightarrow F_e = 5 $闭合超精细跃迁的磁子能级进行的。原子被包含在一个室温的蒸汽室中,其壁上有抗松弛(石蜡)涂层。石蜡涂层是原子相干性在光束之间传输所必需的。实验结果得到了系统的密度矩阵分析的支持,这也解释了所观察到的振幅和零交叉的共振。这种共振符号的连续调谐在量子存储器和其他精密测量中具有重要的应用。
2018-05-14 physics.atom-ph physics.optics