An N-atom Collective State Atomic Clock with Root-N Fold Increase in Effective Frequency and Root-N Fold Reduction in Fringe Width
我们描述了一个集体态原子钟与拉姆齐条纹缩小了一个因素的$\sqrt{N}$相比，传统的时钟，N是非相互作用的原子的数量，而不违反的不确定性关系。这种窄化被解释为是由于集体状态之间的干扰，代表一个有效的$\sqrt{N}$倍的时钟频率增加，没有纠缠。测量集体状态的检测过程可用于显著提高检测的量子效率，从而使稳定性净提高多达10倍。
2015-06-03 physics.atom-ph quant-ph
Single collective excitation of an atomic array trapped along a waveguide: a study of cooperative emission for different atomic chain configurations
在纳米尺度波导附近捕获的有序原子阵列提供了原始的光-物质界面，在量子信息和量子非线性光学中具有应用。在这里，我们研究了一个单一的集体原子激发耦合到波导在不同的配置衰减动力学。原子排列成线性阵列，只有一部分原子被激发到超辐射模式并将光发射到波导中。位于一侧或两侧的额外原子链起被动作用，反射或吸收这种发射。我们表明，当改变的几何形状，这样的一维原子系统可以能够重定向发射的光，定向减少或增强它，并在某些情况下，本地化它在一个由原子镜界定系统形成的腔。
2021-04-12 physics.atom-ph quant-ph
Collective effects in the photon statistics of thermal atomic ensembles
我们研究了温度在350 ~ 450 K范围内的热碱金属蒸气的相干光的集体散射，对应于$0.7 λ$和$0.1 λ$之间的平均原子间距。我们建立了一个理论模型，将原子系综视为相干的、相互作用的、辐射的偶极子。我们证明了热系综的两次二阶关联函数可以用随机原子对的平均值来描述。我们的模型说明了良好的协议与实验结果。此外，我们展示了如何微调的实验参数可能使它有可能探索几个光子统计制度。
2021-07-12 physics.atom-ph quant-ph
Strong Collective Chiroptical Response from Electric-Dipole Interactions in Atomic Systems
Universidade Federal de São Carlos（圣卡洛斯联邦大学）；Universidade Federal Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）
通过电偶极相互作用，在亚波长距离的原子手性结构中实现强集体手性响应，揭示了几何手性与集体光-物质相互作用的关联。
2026-09-02 physics.atom-ph quant-ph
Off-resonant transitions in the collective dynamics of multilevel atomic ensembles
研究了非共振跃迁对N个多能级原子与量子化矢量电磁场相互作用系统动力学行为的贡献。旋转波近似显著简化了描述集体原子动力学的运动方程的推导，但它导致原子-原子相互作用项的色散部分的不正确的表达。对于二能级原子和标量电磁场的情况，如果将光子模频率上的积分扩展为负值，则可以正确地恢复原子-原子相互作用。我们明确地推导出原子-原子相互作用的多能级原子，耦合到全矢量电磁场，我们也恢复在这种一般情况下的有效性所获得的结果的负频率的公式推导与旋转波近似的扩展。
2013-11-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Resonant-light diffusion in a disordered atomic layer
光在稠密介质中的散射是多体物理学的基本问题，也是光学器件发展的基础。在这项工作中，我们实验研究光在一个密集的样品中的随机定位的共振散射限制在一层的亚波长厚度。我们局部照亮原子云，并监测远离激发区域的空间分辨荧光。我们表明，光传播是很好地描述了扩散过程，涉及许多散射事件在密集的制度。对于光失谐共振，我们发现的证据表明，原子层的行为作为一个渐变折射率的平面波导。这些功能再现了一个简单的几何模型和耦合偶极子的数值模拟。
2018-06-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Wave atom optics theory of the Collective Atomic-Recoil Laser
本文提出了一种集体原子反冲激光器的波原子光学理论，对原子质心运动进行了量子力学处理。它将以前经典地处理原子质心运动的射线原子光学理论推广到了超冷原子的领域。对于远离共振泵浦激光器的情况，我们导出了一个解析解，它给出了CARL系统在量子和经典两种情况下的线性响应。线性稳定性分析揭示了这两种制度之间的显着的定性差异，这是由于衍射对原子质心运动的影响。
1997-12-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Collective resonance fluorescence in small and dense atom clouds: Comparison between theory and experiment
我们研究了当原子数逐渐增加时，冷而致密的$^{87}$ Rb原子云对近共振低强度光的集体光学响应的出现。实验观测进行了比较，与微观随机模拟的经常性散射过程的原子之间，将原子的多级结构和光学测量装置。我们分析的光学响应的inconveniously增宽的气体，发现实验观察到的共振线位移和收集的总散射光强度冷原子云大大偏离那些热原子系综，表明强烈的光诱导原子之间的共振偶极-偶极相互作用。在高密度下，模拟还预测了冷原子云中光致激发的衰减速度比热原子云中慢得多。偶极-偶极相互作用的作用进行了讨论的共振耦合的例子和集体辐射激发本征模的系统。
2016-08-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Ultra-bright biphoton emission from an atomic vapor based on Doppler-free four-wave-mixing and collective emission
我们提出了一种新的蝴蝶能级方案，从原子蒸气中产生高度相关的光子对。利用多光子无多普勒泵浦，背景瑞利散射是偶极禁止的，并且允许在所有方向上的集体发射。这导致在全$4π$立体角中同时生成可用对。如果$\sim 10^6$原子的系综大小适中，收集这些对可以以每秒$\sim 10^{12}$的速率产生光子对。
2009-01-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Single-photon interference due to motion in an atomic collective excitation
我们在实验上演示了原子集体自旋激发（CSE）产生双色单光子。光子到达时间显示集体量子拍频，这是CSE中原子相对运动产生的一种新的干涉效应。速度选择性激发与强激光修整和添加磁场的组合允许对这种集体拍现象进行精细控制。本实验使用具有近红外光子的菱形方案，其可以扩展到包括折射波长或修改以允许在倒Y方案中存储和检索。
2017-05-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Multimode collective scattering of light in free space by a cold atomic gas
我们研究了冷原子气体的集体反冲激光，它将入射激光的光子散射成自由空间中的多种辐射模式。该模型由N个原子的原子运动的经典方程组组成，其中辐射场已被消除。我们进行了数值模拟，使用分子动力学代码，相当有效的并行库仑求解器或PEPC，跟踪原子的轨迹。这些模拟显示了原子密度光栅的形成和散射光的集体增强，这两者都对原子云的形状和方向敏感。在初始为圆形云的情况下，云形状的动力学演化在密度光栅和集体散射的发展中起着重要的作用。使用有效的分子动力学程序的能力将是研究光与冷气体之间多模相互作用的有用工具。
2020-02-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Dynamically controlled superradiant laser for hybrid sensing of collective atomic coherence
我们实现了对超辐射冷原子$^{87}$ Rb拉曼激光器的动态控制，实现了与条件拉姆齐光谱等效的原子相移传感。我们的方法使用非爆破映射的集体量子相位的二能级原子系综到检测腔光场的相位。我们表明，非爆破测量的基本精度理论上可以接近相干自旋态相位估计的标准量子极限，这是拉姆齐光谱学的传统基准。最后，我们提出了一种基于这种方法的混合光晶格时钟，它结合了连续和离散测量，以实现高精度和准确度。
2012-08-09 physics.atom-ph quant-ph
Size-Reduction of Rydberg collective excited states in cold atomic system
大量原子的集体效应表现出光与原子之间增强的相互作用。这在量子光学和量子信息中引起了极大的兴趣。当原子群的集体激发态在拉比振荡中发生变化时，原子群的拉比振荡表现出丰富的动力学性质。在这里，我们实验观察到的里德伯集体态的拉比振荡在冷原子稀释气体的尺寸缩小效应。里德伯集体态首先由里德伯量子存储器产生，通过测量恢复的光场振幅的时间轨迹，我们观察到振荡频率降低的效应，其表现出啁啾特性。这是由同时衰变到整体基态和整体原子损失引起的。所观察到的振荡依赖于耦合激光的有效拉比频率和失谐量，以及来自非均匀加宽的退相。研究结果显示了利用光与里德伯原子相互作用研究大量原子集体效应动力学和操纵单光子波包的潜在前景。
2022-05-18 physics.atom-ph quant-ph
Coherent control of atomic excitation using off-resonant strong few-cycle pulses
在非共振波近似下，研究了由非共振周期脉冲驱动的二能级系统的动力学，与多周期脉冲相比，在$t=t_{0}$处有相位跳变$ϕ$。给出了上能级几率幅$|C_{a} (t)|$演化的封闭形式解析解。采用适当的脉冲参数如相位跳变$ϕ$、跳变时间$t_{0}$、脉冲宽度$τ$、频率$ν$和Rabi频率$Ω_{0}$，可以优化脉冲消失后的布居转移，并且对于这里考虑的脉冲，获得了$10^{6}-10^{8}$因子的增强。
2010-09-25 physics.atom-ph quant-ph
Enhanced lifetime of positronium atoms via collective radiative effects
提出了一种利用系统合作自发发射的超辐射和亚辐射机制来操纵正电子素原子的致密气体湮灭动力学的方法。湮灭动力学受气体密度和驱动强共振激光场的强度控制。特别地，该方法允许通过经由共振激光场和腔场中的集体辐射效应将原子捕获在激发态中来将正电子素原子系综的湮灭寿命增加一百倍以上。
2011-12-07 physics.atom-ph quant-ph
Nanofiber-based second-order atomic Bragg lattice for collectively enhanced coupling
本文提出两种基于纳米光纤的补偿光偶极阱方案，构建满足二阶布拉格条件的一维原子阵列，以增强原子与导模的集体耦合并抑制散射加热，结果可推广至其他原子种类。
2024-12-26 physics.atom-ph
Coherent Interactions Between Silicon-Vacancy Centers in Diamond
我们报告相干相互作用内的硅空位色中心的钻石合奏。相互作用归因于共振偶极-偶极耦合。此外，我们证明了控制共振中心对通过使用驱动光脉冲诱导集体，相互作用使能拉比振荡的合奏。非共振中心对不经历集体振荡。
2021-05-03 physics.atom-ph quant-ph
Collective Dipole-Dipole Interactions in an Atomic Array
研究了原子阵列中原子的相干偶极-偶极相互作用。结果表明，平行于激光传播方向的原子阵列（$\boldsymbol{\hat{k}}$）中原子的激发几率随激光失谐量的增加而沿$\boldsymbol{\hat{k}}$方向呈几何增长或衰减.用于$δr = jλ/2$的原子分离的系统的对称性（其中$j$是整数）导致激发分布和散射辐射突然变得关于阵列的中心对称。对于$δr < λ/2$的原子分离，极次辐射态（$Γ\sim 0$）集合的出现破坏了所描述的趋势。为了解释从一个有限的原子阵列的结果，在$N\rightarrow \infty$限制的能带结构计算进行的衰减率和集体兰姆位移的本征模沿布里渊区显示。最后，阵列的能带结构强烈地影响其散射辐射，允许通过改变驱动激光的角度来操纵集体兰姆位移以及衰减率（从超辐射到次辐射）。
2016-05-20 physics.atom-ph quant-ph
Collectively enhanced ground-state cooling in subwavelength atomic arrays
本文提出利用亚波长原子阵列的窄亚辐射集体共振实现边带冷却，证明不同俘获频率下偶极相互作用可使原子系综达到更低温度乃至基态冷却。
2025-08-29 physics.atom-ph quant-ph
Light-Mediated Collective Atomic Motion in an Optical Lattice Coupled to a Membrane
我们观察了耦合到光机系统的一维光晶格中原子集体运动的效应。在这种混合的原子-光机械系统中，晶格光在晶格原子之间以及原子与微机械膜振子之间产生耦合。对于大的原子数，我们观察到的耦合系统的不稳定性，导致大振幅的原子膜振荡。我们发现，这种行为可以解释为光介导的集体原子运动的晶格中，出现大原子数，小原子光失谐和非对称泵浦的晶格，与以前的理论工作。该模型将光力学不稳定性与晶格光的全局原子反作用中的相位延迟联系起来，这是我们在直接测量中观察到的。
2018-02-25 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Selective collective emission from a dense atomic ensemble coupled to a nanophotonic resonator
本研究实验与理论结合，展示了密集原子系综耦合纳米光子微环谐振器时，通过调节耦合和原子数实现向导波模式的超辐射发射，并在非导波模式中观察到亚辐射与超辐射，首次实现选择性集体发射的原子-光界面。
2025-09-10 physics.atom-ph quant-ph
Quantum resonant optical bistability with a narrow atomic transition: bistability phase diagram in the bad cavity regime
本文在窄原子跃迁耦合的共振泵浦环形腔坏腔区观测到饱和诱导的量子光学双稳态，并用基于 Tavis-Cummings 哈密顿量的半经典模型构建相图，揭示新双稳态相。
2023-05-11 physics.atom-ph quant-ph
A graphene platform for nano scale coherent interaction of surface plasmons with resonant atomic ensembles
提出含原子系综的二维石墨烯平台，通过求解Maxwell-Bloch方程推导修正面积定理，实现SP脉冲纳米尺度稳定传播，为紧凑多模纳米量子存储器集成提供新方案。
2025-07-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Interfacing Collective Atomic Excitations and Single Photons
我们研究了集体原子态和单光子之间的相干界面的性能和局限性。在光学谐振器内的原子样品的量化自旋波激发被概率地准备、存储，并且根据需要被解析地转换成谐振器模式的亚泊松光子激发。测量的峰值单量子转换效率为0.84（11）及其对各种参数的依赖性很好地描述了一个简单的模型的模式几何形状和多级原子结构，指向实现高性能的固定单光子源的方式。
2007-02-01 physics.atom-ph
Collective emission and selective radiance in atomic clouds and arrays coupled to a microring resonator
该研究理论探究原子与微环谐振器耦合中的集体偶极相互作用，利用回音壁模式与自由空间模式的差异控制光-物质相互作用，并评估亚波长原子阵列的潜力。
2025-10-27 physics.atom-ph quant-ph
Atomic microwave-to-optical signal transduction via magnetic-field coupling in a resonant microwave cavity
原子蒸气提供了许多机会来操纵跨越宽范围的电磁波谱的电磁信号。这里，具有音频调制的微波信号通过利用原子微波-光学双谐振和由谐振高Q微波腔放大的磁场耦合来对光信号中的信息进行编码。使用这种方法，音频信号被编码为GHz载波中的幅度或频率调制，通过电缆或自由空间传输，通过腔增强的原子-微波相互作用解调，最后，光学检测以提取原始信息。这种原子腔信号转换技术提供了一种强大的手段，通过它在微波场和光场之间传输信息，所有这些都使用相对简单的实验装置，而无需有源电子器件。
2020-01-09 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
Coherent scattering of near-resonant light by a Dense Microscopic Cold Atomic cloud
我们测量了激光冷却的原子云对光的相干光的散射，原子云的大小与光波长相当。通过将调谐在原子共振附近的激光束与原子散射的场进行干涉，我们观察到随着原子数目的增加，共振的红移、加宽和消光饱和。我们将这些特征归因于增强的光诱导偶极-偶极相互作用在冷的，致密的原子系综中，导致标准预测的失败，如“合作兰姆位移”。基于洛伦兹-洛伦兹公式的平均场模型对原子云的描述忽略了光被同一个原子反复散射的散射事件，而微观离散偶极子模型结合了这些效应，导致与观测结果越来越接近，尽管仍然存在差异。
2016-04-28 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Effects of Non-idealities and Quantization of the Center of Mass Motion on Symmetric and Asymmetric Collective States in a Collective State Atomic Interferometer
研究了$N$非相互作用全同原子系综在激光激发下的行为。通常，第$i$个原子经历拉比频率$Ω_i$、初始位置相关的激光相位$ϕ_i$和运动诱导的多普勒频移$δ_i$。当每个原子的$Ω_i$或$δ_i$不同时，系统演化为$2^N$相互耦合态的叠加，其中有$N+1$对称和$(2^N-(N+1))$非对称集体态.对于我们最近提出的集体态原子干涉仪（COSAIN），重要的是要了解所有集体态在各种条件下的行为。在本文中，我们展示了如何制定这些国家的各种非理想的属性，并使用此配方来理解其动力学。我们还考虑了量子力学处理原子的质心自由度对集体态描述的影响，说明当每个原子被假设为局域波包时，确实有可能构造出一个广义的集体态，正如COSAIN所需要的那样。本文的分析对于理解COSAIN的动力学性质是很重要的，并将有助于推进在实际不可避免的非理想性以及原子质心运动量子化的情况下自旋压缩的分析和优化。
2015-02-24 physics.atom-ph quant-ph
Large Faraday rotation of resonant light in a cold atomic cloud
实验研究了激光冷却铷原子云中共振光的法拉第旋转。测量结果产生了一个大的费尔德常数在200 000度/T/mm的范围和150度的最大偏振旋转。为了解释探测激光光谱的作用，有必要对透射光的偏振态进行完整的分析。
2001-03-16 physics.atom-ph physics.optics
Dynamic two-center resonant photoionization in slow atomic collisions
如果电磁场穿过与该场共振耦合的原子$B$的气体，则为原子$A$的光电离打开了额外的通道。我们发现，这个通道，其中$A$是电离的$B$通过共振光激发与随后的能量转移到$A$通过两个中心的电子相关性，这是非常有效的$A$和$B$构成一个绑定系统时，可以强烈地主导电离的$A$也在碰撞中，$A$和$B$之间的平均距离超过了典型的大小的绑定系统的数量级。
2018-09-18 physics.atom-ph
Cooperative atomic emission from a line of atoms interacting with a resonant plane surface
本研究利用耦合偶极子模型探讨原子在共振表面附近的合作荧光发射，发现当表面极化激元共振与原子偶极耦合一致时，原子荧光向表面模式的极快衰变会掩盖自由空间中的合作效应，并提出了实验验证方案。
2024-09-23 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Long-lived collective Rydberg excitations in atomic gas achieved via ac-Stark lattice modulation
本文提出利用非共振交流斯塔克晶格调制冻结自旋波并消除热退相，将集体里德伯激发寿命延长一个数量级，为复杂集体激发协议奠定基础。
2024-07-26 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Precision measurement of light shifts at two off-resonant wavelengths in a single trapped Ba+ ion and determination of atomic dipole matrix elements
本文定义并测量了单个囚禁钡离子6S_1/2和5D_3/2态的矢量交流斯塔克效应（或光移）的比值（R），在两个不同的非共振波长下的精度为0.2%。我们先前在514.531 nm处发现R = -11.494（13），现在报告在1111.68 nm处的值，R = +0.4176（8）。这些观察结果共同产生<5D的值||er|| 4F>矩阵元素，以前在文献中未知。此外，我们的结果与从头计算的动态极化率的比较将产生一个新的测试原子理论和提高理解所需的原子结构解释一个拟议的原子宇称破坏实验。
2008-08-13 physics.atom-ph
Optically detecting the quantization of collective atomic motion
我们直接测量了由数千个超冷原子组成的气体在高精细度光学腔中与光耦合的量子化集体运动。我们检测到强烈的不对称性，高达3：1，在低能量和高能量的运动边带散射光的强度。由于腔-原子的高协同性，腔的光输出包含光与运动之间能量交换的光谱记录，直接量化量子位置测量的反作用所沉积的热量。这种反作用选择性地导致所观察到的集体模式的声子占据随测量速率而增加。这些结果，除了提供了一种方法，用于校准低占用机械系统的运动，提供了新的可能性，调查集体模式的简并气体和诊断光学机械测量反作用。
2011-11-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Cavity-assisted measurement and coherent control of collective atomic spin oscillators
我们演示了在高精细度光学腔中对经历拉莫尔进动的原子系综集体自旋的连续测量和相干控制。旋进自旋与腔场的耦合产生类似于在腔光力学中观察到的现象，包括腔放大、阻尼和光学弹簧位移。这些效应来自于原子自旋动力学的自主光反馈，受腔谱的制约。我们使用这种反馈来稳定自旋在其高或低能量状态，其中，在平衡与测量反作用加热，它实现了稳态温度，由斯托克斯和反斯托克斯散射率之间的不对称性表示。对于足够大的拉莫尔频率，这样的反馈稳定的自旋系综在一个接近纯量子态，尽管连续测量的腔场。
2017-01-11 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Microscopic theory of the collective optical response of dilute atomic clouds at finite temperature
Sorbonne Université, CNRS, ENS-PSL Research University, Collège de France（索邦大学、法国国家科学研究中心、ENS-巴黎文理研究大学、法兰西公学院）；ESPCI Paris, PSL University, CNRS（巴黎高等物理化工国立工程学院、巴黎文理研究大学、法国国家科学研究中心）
本文发展有限温度下稀薄原子云光学响应的微观理论，揭示热运动抑制集体偶极-偶极相互作用的机制，并通过模拟验证，阐明共振位移从集体Lamb位移到Lorentz-Lorenz位移的演化。
2026-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Resonant electron scattering and dielectronic recombination in two-center atomic systems
研究了电子与离子在相邻原子存在下的散射和双电子复合。假设入射电子被离子捕获，导致原子的共振激发，随后可以通过电子再发射或辐射衰变来稳定。我们表明，原子的参与可以强烈地影响，定量和定性，相应的过程中的电子散射和重组。各种离子原子系统和电子跃迁被认为是。特别是，我们表明，电子散射下的后向角可能会强烈增强，并推导出的标度行为的两个中心的双电子复合的主要量子数的参与原子的状态。
2018-05-09 physics.atom-ph
Resonant Very Low- and Ultra Low Frequency Digital Signal Reception Using a Portable Atomic Magnetometer
通过衰减介质的无线电通信需要使用甚低频（VLF）和超低频（ULF）载波频带，其经常用于水下和地下通信应用。量子传感技术可用于规避对经典信号换能器的尺寸、重量和噪声基底的硬约束。在这个低频范围内，光泵原子样品可以用来检测与碱金属原子基态塞曼分裂共振的载波调制。使用一个紧凑的，自校准系统，我们展示了一个谐振原子传感器的数字数据编码使用二进制相位和频率键控的谐振载波在200 Hz-200 kHz的范围。我们目前的现场试验数据显示传感器的本底噪声，解码数据和接收的误码率，并计算使用该设备的水下通信的投影范围。
2020-03-06 physics.app-ph physics.atom-ph physics.ins-det
Frequency-comb based double-quantum two-dimensional coherent spectroscopy identifies collective hyperfine resonances in atomic vapor induced by dipole-dipole interactions
基于频率梳的多维相干光谱技术是一种新的光学方法，可以在短时间内实现高分辨率的测量。该方法的分辨率使得多维相干光谱学与具有窄共振的原子系统相关。我们利用双量子多维相干光谱揭示了在100 ℃下由偶极-偶极相互作用引起的铷蒸气中的集体超精细共振。我们在双量子二维光谱中观察到了倾斜的线形，这在多普勒展宽系统中还没有报道过。倾斜的线形表明，信号主要来自相对速度接近零的相互作用原子。
2017-11-10 physics.atom-ph
Enhanced optical cross section via collective coupling of atomic dipoles in a 2D array
由于光学截面在量子光学和非线性光学中的重要作用，增强光学截面是光-物质相互作用中一个诱人的目标。在这里，我们展示了如何偶极相互作用可以抑制在二维原子阵列的离轴散射，导致一个subradiant集体模式的光学截面增强了几乎一个数量级。因此，可以从单层获得意味着高保真消光的光学深度。使用现实的实验参数，我们还模拟晶格空位和原子捕获深度如何影响传输，得出结论，这种高消光应该是可能的，使用当前的实验技术。
2016-03-10 physics.atom-ph
Collective resonances of atomic xenon from the linear to the nonlinear regime
XUV非线性光谱学最近发现，在原子核巨偶极共振（GDR）能量范围内存在不止一个集体偶极共振态态。这种共振态的子结构，隐藏在线性制度，提出了迫在眉睫的问题，我们的集体电子行为的理解，这在很大程度上是建立在线性光谱研究。在这里，我们从一个新的角度来探讨集体响应的量子化学：我们直接研究共振本征态，然后分析它们的光谱表现。我们发现，线性光谱捕获的共振子结构作为量子干涉的结果，只有部分信息。此外，我们表明，共振态占主导地位的GDR在线性光谱没有绝热连接的共振态管理相应的截面时，忽略多电子相互作用。超越偶极允许的相关电子结构，我们预测的集体多极共振的存在。与原子中任何已知的集体特征不同，这些共振的寿命非常长（超过100阿秒），从而为使用先进光源研究原子的集体非线性响应提供了一个新的场所。
2017-07-27 physics.atom-ph
Two-dimensional double-quantum spectra reveal collective resonances in an atomic vapor
我们报道了在钾原子气体中以两倍于单量子相干性的频率观测到的双量子相干信号。由于单个原子在相应的能量下不具有状态，因此这种观察必须归因于涉及多个原子的集体共振。这些共振是由弱的原子间偶极-偶极相互作用引起的，这意味着即使在$10^{12}$ cm $^{-3}$的低密度下，也不能孤立地处理原子。
2011-12-01 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Dependence of Resonant Absorption Linewidth on Atomic Vapour Column Thickness for D1 Line of Cs Atoms Confined in Nano-Cell
一种新的纳米电池，其原子蒸气层的纵向厚度L在350 - 5100 nm范围内平滑变化，允许研究Cs原子的D1和D2线的共振吸收，厚度从L = λ/2变化到L = 6 λ，步长为λ/2（λ = 852 nm或894 nm是共振激光波长）和不同强度的激光器。结果表明，在低激光强度下，从厚度L =（2n + 1）λ/2（n为整数）到L = 7 λ/2，共振吸收谱变窄，而在厚度L = n λ时，共振吸收谱变宽。对于相对高的激光强度（>1 mW/cm 2），当L = n λ时，发生吸收减少的速度选择性光泵浦/饱和共振（线宽接近自然线宽），并且以超精细跃迁为中心。给出了这些共振峰的可能应用。所建立的理论模型能很好地描述实验。
2007-12-30 physics.atom-ph
Stabilization of a laser on a large-detuned atomic-reference frequency by resonant interferometry
我们报告了一种简单的技术，用于稳定的激光频率在翅膀的原子共振。用于稳定的参考信号来自在填充有共振原子蒸气的低质量腔中获得的干涉效应。对于从$^{133}$ Cs D $_2$ 6S $_{1/2}$ F=4到6P $_{3/2}$ F '= 5跃迁在2.6 GHz处失谐的频率，对于300 s的平均时间，分数频率阿伦偏差是$10^{-8}$，对应于4 MHz的频率偏差。原子密度和单元厚度的适当选择允许将激光器锁定在大于10 GHz的失谐处。这种简单的技术不需要磁场或信号调制。
2017-06-20 physics.atom-ph physics.optics
The Collective Lamb Shift of a Nanoscale Atomic Vapour Layer within a Sapphire Cavity
为了研究集体兰姆位移的起源和有效性，我们测量了光通过被限制在纳米厚度的细胞中的致密钾蒸气介质的近共振透射。包括纳米单元中的多次反射的完整模型准确地再现了观察到的线形状的强不对称性，并且允许提取原子共振的密度依赖性偏移。我们观察到一个额外的，意想不到的依赖性，这种转变与介质的厚度。这种额外的依赖性需要进一步的实验和理论研究。
2018-04-17 physics.atom-ph physics.optics
Collective tunnel ionization in atomic systems
National Research Nuclear University MEPhI（国立研究核大学MEPhI）；P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所）；Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院普罗霍罗夫普通物理研究所）
该研究提出原子系统在强低频激光场下集体隧穿效应的理论，通过半经典方法和数值解证实中性氙、负溴离子的非序列双电离集体通道，提出用短圆偏振激光脉冲探测该效应的实验方案。
2026-10-14 physics.atom-ph
Quantum dynamics of resonant molecule formation in waveguides
我们探讨了波导中异质原子碰撞的量子动力学，并证明了极性分子共振形成的一种新机制的存在。分子形成几率可以通过改变表征原子种类横模的陷阱频率来调节。这种效应的起源是在封闭的横向通道中，由于原子碰撞过程中相对运动和质心运动的约束诱导混合，导致双原子连续谱与质心激发态的耦合。
2009-05-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultra-bright omni-directional collective emission of correlated photon pairs from atomic vapors
自发四波混频可以从原子蒸气中产生高度关联的光子对。我们发现，在无反冲几何结构中，偶极禁戒跃迁的多光子泵浦可以在整个4π立体角内产生超亮对发射，同时强烈抑制背景瑞利散射和相关的原子加热。这样的系统可以以每秒约10 ^12的速率产生光子对，只要给出10 ~ 100的中等光学深度，该系统可以以较低的产生速率产生具有亚自然带宽的成对光子。我们推导出基于速率方程的集体原子布居和相干动力学理论，并提出了一个玩具模型的数值模拟，以及现实的模型系统的基础上133 Cs和171 Yb的水平结构。最后，我们证明了暗态绝热跟随（EIT）和/或时间尺度层次结构保护成对的光子从重吸收，因为它们通过光学厚的样品传播。
2009-11-19 physics.atom-ph physics.optics
Influence of nearly resonant light on the scattering length in low-temperature atomic gases
提出了利用近共振光调控低温原子气体散射长度$a$的思想。发现如果入射光与电子激发态分子的一个束缚$p$能级接近共振，则一对相互作用原子到该能级的虚辐射跃迁可以显著改变该能级的值，甚至反转$a$的符号.通过选择频率失谐和拉比频率，可以最小化由于光子反冲（由单个原子对光的光的散射引起）和由于光缔合引起的气体衰减。我们的计算表明，通过光诱导的原子之间的平均场相互作用的变化，这是说明了$^7$锂的光学操纵的囚禁玻色凝聚体的可行性。
1996-05-24 atom-ph physics.atom-ph
Coupling of atomic quadrupole transitions with resonant surface plasmons
研究了纳米结构金属超材料中原子电四极跃迁与等离子体激元激发的耦合。铯原子气体在685 nm处的四极跃迁被光泵浦，而感生的基态布居耗尽则用在852 nm处的强电偶极跃迁上调谐的光探测。我们利用选择性反射来分辨铯原子的无多普勒超精细结构。我们观察到的反射光谱在超材料的存在下，强烈的修改，并讨论了四极耦合的表面等离子体极化激元的空间变化的作用。
2019-06-03 physics.atom-ph
Redistribution of light frequency by multiple scattering in a resonant atomic vapor
光在共振原子蒸气中的传播可以被认为是一个多重散射过程，其中每个散射事件都会重新分配光子的方向和频率。特别是，频率重新分布可能导致光子的莱维飞行，直接影响光在共振原子蒸气中的传输特性，并将这种传播变成超扩散过程。在这里，我们报告的蒙特卡罗模拟开发的研究在共振热蒸汽中的光的光谱的演变。我们观察到的光谱的逐渐变化和它的收敛到一个政权的完整的频率重新分布的散射事件的数量增加。我们还分析了蒸气中光子在发射和反射之间的步长的概率密度函数，它决定了光漫射的统计特性。我们观察到两种不同的制度在光传输：超扩散时，蒸汽被激发线中心附近和正常的扩散激发远离线中心。由于发射频率和吸收频率之间的相关性，即使在许多吸收/再发射循环之后，对于远离共振的激发也没有达到完全频率重新分布的状态。
2015-06-18 physics.atom-ph physics.optics
Density effects in forward scattering of resonant light in rubidium vapor
在磁场中，通过放置在交叉偏振器之间的原子样品的光透射由法拉第旋转和净吸收共同决定：透射随着旋转而增加，随着吸收而减少。旋转和吸收都与原子密度N 0成比例，因此，在N 0的一定范围内，这两种效应可以竞争，从而产生透射光的明显密度依赖性。我们已经用共振激光在铷蒸气中研究了这种依赖性，其中N 0 = 7.5*10^9 ~ 7.5*10^11原子/厘米^3。我们目前的竞争效应的解释，并讨论其可能的应用原子密度测定。
2004-08-02 physics.atom-ph physics.optics
