Coherent control of ultracold 85Rb trap-loss collisions with nonlinearly frequency-chirped light
我们提出的结果，使用40纳秒脉冲的非线性频率啁啾光的超冷陷阱损失碰撞的相干控制。啁啾，无论是积极的或消极的，扫描~1 GHz的100 ns，并集中在各种失谐低于D2线的85 Rb。在每个中心失谐，我们比较线性啁啾的碰撞速率常数β的时间，凹下和凹上。对于正啁啾，我们发现，β通常取决于啁啾的形状很小。然而，对于负啁啾，我们发现，β可以增强高达50（20）%的情况下，凹下的形状。这发生在失谐处，其中波包的演化被期望是相干的。在碰撞过程的量子力学模拟中也可以看到这些失谐的增强。
2011-05-01 physics.atom-ph
Photoassociation and coherent transient dynamics in the interaction of ultracold rubidium atoms with shaped femtosecond pulses - II. Theory
从理论上研究了超冷铷原子与飞秒激光脉冲的光缔合作用。脉冲的频谱被切断，以便抑制处于和接近原子共振频率的脉冲幅度。这导致作为时间函数的激光脉冲的长尾，从而引起光缔合动力学中的相干瞬态。它们被研究作为一个功能的截止位置和啁啾的脉冲。电子激发态中的分子形成归因于强场区中的非共振激发。
2009-04-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Optimized production of ultracold ground-state molecules: Stabilization employing potentials with ion-pair character and strong spin-orbit coupling
利用具有离子对性质和强自旋轨道相互作用的电子激发态，讨论了光缔合产生电子基态超冷分子的过程。一个短的光缔合激光脉冲驱动碱金属原子在其最低三重态碰撞的非共振三光子跃迁。通过第二激光脉冲将激发态波包转移到基态电子态，从而驱动共振双光子跃迁。在分析了控制稳定化步骤的跃迁矩阵元后，讨论了变换受限和线性啁啾激光脉冲的布居转移效率。最后，我们采用最优控制理论，以找到最有效的稳定途径。我们发现，稳定效率可以提高一个和两个数量级的线性啁啾和最佳形状的激光脉冲，分别。
2012-11-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Coherent strong-field control of multiple states by a single chirped femtosecond laser pulse
本文对啁啾飞秒激光脉冲作用下钠原子的强场光电离进行了实验和理论研究。通过调节啁啾参数，实现了高激发态5p，6p，7p和5f，6f布居数之间的选择性。不同的激发途径，使控制识别的同时电离和测量的光电子角分布采用速度图成像技术。观察到能量约为1 eV的自由电子波包。这些光电子来自两个通道。主要的2+1+1共振增强多光子电离（REMPI）通过强驱动的双光子跃迁$4s\leftarrow\leftarrow3s$进行，并且随后从状态5p、6p和7p电离，而第二途径涉及通过状态5f和6f的3+1 REMPI。此外，在接近电离阈值的位置观察到了非共振瞬态布居态3p的双光子电离产生的电子波包。一个主要的定性五态模型的主要激励通道进行了理论研究，提供深入了解的物理机制在发挥作用。我们的分析表明，通过调整啁啾参数的动态有效地控制动态斯塔克位移和能级交叉。特别是，我们表明，在实验条件下，通过一个不寻常的三态“蝴蝶结”能级交叉允许的相干叠加态的制备。
2011-06-01 physics.atom-ph quant-ph
Photoassociation and coherent transient dynamics in the interaction of ultracold rubidium atoms with shaped femtosecond pulses - I. Experiment
实验研究了超冷原子与整形飞秒激光脉冲的光缔合相互作用过程。我们证明了电子激发，束缚分子状态使用光谱切割飞秒激光脉冲调谐到铷D1或D2渐近线以下的铷原子对的光缔合。时间分辨的泵浦-探测光谱揭示了分子形成速率的相干振荡，这是由于电子激发中的相干瞬态动力学。振荡频率分别对应于铷D_1或D_2谱线的谱截止位置对渐近跃迁频率的失谐。作为脉冲能量的函数的分子光缔合信号的测量揭示了非线性依赖性，并指示非微扰激发过程。啁啾关联激光脉冲允许我们改变相干瞬态的相位。此外，在电子基态的分子的签名被发现，这是由于分子形成飞秒光缔合随后自发衰变。在随后的文章中[A]。Merli等人，的量子力学计算，比较以及与实验数据，并揭示了进一步的细节所观察到的相干瞬态动力学。
2009-04-01 physics.atom-ph physics.chem-ph
Population inversion in hyperfine states of Rb with a single nanosecond chirped pulse in the framework of a 4-level system
为了控制超冷铷原子的布居动力学和制备量子态，我们实现了单脉冲与超冷铷原子超精细结构相互作用的四能级半经典模型。讨论了一种基于脉冲啁啾实现5S壳层超精细态粒子数反转的方法。这些结果对于超冷原子的量子操作可能是有用的。
2015-03-25 physics.atom-ph quant-ph
Coherent control with shaped femtosecond laser pulses applied to ultracold molecules
报道了利用整形飞秒激光脉冲对磁光阱中超冷铷二聚体激发过程的相干控制。进化策略应用于反馈回路中，以优化Rb 2分子的光激发，其随后经历电离或碎片化。与相同脉冲能量的未整形脉冲相比，通过在特定频谱分量之间分配能量来获得所得脉冲的优越性能。对超冷系综的相干控制的演示为积极影响分子量子气体中的基本光诱导过程开辟了一条道路。
2005-11-30 physics.atom-ph
Robust two-level system control by a detuned and chirped laser pulse
我们提出并证明了一个鲁棒的控制方案，通过超快非绝热啁啾激光脉冲，旨在针对相干叠加的二能级系统。通过数值计算和飞秒激光与冷原子相互作用的实验验证了该方法对功率波动的鲁棒性。他们表现出最终驱动动态的布洛赫球上的尖点，对应于零曲率的保真度。该解决方案特别简单，因此适用于广泛的潜在应用。
2017-09-15 physics.atom-ph quant-ph
Optical trap potential control in N-type four level atoms by femtosecond Gaussian pulses
本文提出了一种利用啁啾飞秒高斯脉冲控制N型四能级原子系统中光学偶极阱势的方案。通过调节高斯脉冲的束腰宽度和失谐频率，可以很好地控制光阱的空间尺寸。的捕获潜力分裂与增加拉比频率的陷阱的中心，一个行为类似的实验观察到的背景下，用飞秒脉冲的纳米粒子的捕获。试图通过研究原子布居的空间概率分布来解释这一现象背后的物理机制。
2014-08-18 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Quantum dynamics of a two-state system induced by a chirped zero-area pulse
众所周知，面积脉冲使拉比振荡和啁啾脉冲在绝热相互作用区诱导两态系统的完全粒子数反转。在这里，我们表明，啁啾零面积脉冲可以工程师之间的相互作用的绝热演化和拉比样振荡。在一个利用飞秒激光脉冲的光谱啁啾与共振光谱空穴的原理验证实验中，我们证明了啁啾的零面积脉冲可以诱导，例如，完全的粒子数反转和返回的冷铷原子两态系统。实验结果与理论上考虑的整体动力学吻合得很好，可以近似地模拟为Ramsey型三脉冲相互作用，其中$x$ -和$z$ -旋转分别由空穴和主脉冲驱动。
2016-01-14 physics.atom-ph quant-ph
Elucidating the Control of Circular Dichroism in Ion Yield via Chirped Pulses with Purposeful Models
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
通过数值求解含时薛定谔方程和有效模型，揭示第一和第二吸收步骤的相互作用是啁啾依赖各向异性的关键机制，为手性分子控制方案提供改进。
2026-06-05 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Optimizing the photoassociation of cold atoms by use of chirped laser pulses
在非微扰条件下，通过跟踪基态和激发态表面上的波包动力学，分析了啁啾皮秒脉冲诱导的超冷原子的光缔合。初始状态由连续散射态的玻尔兹曼分布描述。所选择的例子是光缔合铯原子在温度T=54 $μK$从$a^3 Σ_u^+(6s,6s)$连续的束缚水平在外部的$0_g^-(6s+6p_{3/2})$潜力。我们研究如何修改的脉冲特性（载波频率，持续时间，线性啁啾率和强度）可以提高光缔合分子的数量，并建议优化生产稳定的分子的方法。
2004-07-21 physics.atm-clus physics.atom-ph
Adiabatic dynamics in a V-type quantum system by oppositely chirped counterrotating circularly polarized laser pulses
Carl von Ossietzky university Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）
本研究通过反向啁啾的反向旋转圆极化激光脉冲，在V型量子系统中实现绝热激发机制，揭示了自由电子涡旋的增强特性。
2025-06-10 physics.atom-ph quant-ph
Implementation of a single femtosecond optical frequency comb for rovibrational cooling
我们表明，一个单一的飞秒光学频率梳可以用来诱导分子振动能级之间的双光子跃迁，形成超冷分子，例如，KRb脉冲训练中的单个脉冲上的相位以仔细选择的调制幅度和频率进行正弦调制。通过所施加的脉冲训练中的每个脉冲实现到最终状态的分段绝热布居转移，从而在最终状态中提供受控的布居累积。失谐的脉冲训练载波和调制频率从单光子共振改变的时间尺度的分子动力学，但导致相同的完全人口转移到超冷状态。一个标准的光学频率梳没有调制的诱导类似的动力学导致振转冷却。
2010-04-17 physics.atom-ph
Enhancement of Ultracold Molecule Formation Using Shaped Nanosecond Frequency Chirps
我们证明了纳秒时间尺度频率啁啾的明智成形可以显着提高超冷$^{87}$ Rb $_{2}$分子的形成速率。从超冷的$^{87}$ Rb原子开始，我们施加频率啁啾光脉冲，首先将原子光缔合成激发分子，然后在啁啾中，将这些分子去激发成最低三重态$a \, ^{3}Σ_{u}^{+}$的高振动能级。增强啁啾形状相对缓慢地通过吸收和受激发射跃迁，从而增加它们的绝热性，但在它们之间快速跳跃以使自发发射的影响最小化。与各种啁啾形状的量子模拟的比较支持这种增强机制。
2016-02-25 physics.atom-ph
Coherent control of bond making: The performance of rationally phase-shaped femtosecond laser pulses
光诱导二元反应相干控制的第一步是成键或光缔合。我们最近已经证明了在热镁原子的多光子飞秒光缔合中的键形成的相干控制，使用线性啁啾脉冲[Levin等人，arXiv：1411.1542]。通过正啁啾脉冲增强了光缔合镁二聚体的检测产率，这在理论上可以通过纯化和啁啾依赖的拉曼跃迁的组合来解释。通过脉冲优化可以进一步提高产量，从而产生具有有效线性啁啾和子脉冲结构的脉冲，其中后者允许利用振动相干性。在这里，我们系统地探讨了效率的相位整形脉冲的相干控制键的制作，采用参数化的频谱相位的形式的余弦函数。我们发现了一个数量级的产量相比，未成形的变换限制脉冲的增强。高性能脉冲全部显示总体时间上增加的瞬时频率，并且由若干重叠的子脉冲组成。前两个子脉冲之间的时间延迟几乎完全符合产生的中间波包的振动频率。这些发现与啁啾相关的拉曼跃迁和利用振动动力学作为潜在的控制机制是一致的。
2015-05-19 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Dynamical Crystallization in the Dipole Blockade of Ultracold Atoms
我们描述了一种方法来控制多体状态的扩展合奏的里德伯原子，形成晶体结构，在激光激发的冷冻原子气体。具体地说，我们预测存在一个激发数阶梯激光激发原子系综到里德伯态。每一步都对应于一个结晶状态，其中有一个明确的规则间隔的里德伯原子。我们证明了啁啾激光脉冲可以选择性地激发这些态。最后，我们论证了这种晶体通过原子到光的量子态转移，可以用来产生晶体光子态，并且可以通过光子相关测量来探测。
2009-11-09 physics.atom-ph
Coherent Control of Bond Making
我们首次展示了键形成的相干控制，这是光诱导双分子化学反应相干控制的一个里程碑。在强场多光子飞秒光缔合实验中，我们发现正啁啾脉冲可以增强探测到的镁二聚体分子的产额，而负啁啾脉冲则会抑制探测到的镁二聚体分子产额。我们的从头算模型表明，控制是通过弗兰克-康登过滤结合啁啾依赖的拉曼跃迁的净化。实验闭环相位优化使用学习算法产生一个改进的脉冲，利用振动相干动力学，除了啁啾相关的拉曼跃迁。我们的结果表明，相干控制的二元光反应是可行的，即使在热条件下。
2014-11-06 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Quantum state measurement using coherent transients
介绍了时间分辨量子态全息术的原理和实验验证。测量了超短啁啾激光脉冲与激发态相互作用过程中的量子态。这是通过操纵飞秒脉冲和铷原子相互作用产生的相干瞬态来实现的。
2006-01-30 physics.atom-ph
Pulse length of ultracold electron bunches extracted from a laser cooled gas
本文测量了激光冷却气体近阈值双光子光电离产生的超冷电子聚束的脉冲长度。用TM $_{110}$模式的共振$3$ GHz偏转腔测量了脉冲长度。我们测量了三个电离区的脉冲长度。第一种是仅使用$480$ nm飞秒激光脉冲的直接双光子光电离，其导致短（$\sim 15$ ps）但热（$\sim 10^{4}$ K）的电子聚束。第二种机制是采用连续波$780$ nm激发激光器和可调谐$480$ nm飞秒电离激光器的组合的刚好高于阈值的飞秒光电离，其导致超冷（$\sim 10$ K）和超快（$\sim 25$ ps）电子聚束。这些脉冲通常包含$\sim 10^{3}$电子，并具有$1.5\pm0.1$ nm $\cdot$ rad的rms归一化横向束发射度。如预期的那样，测量的脉冲长度受到与电离体积的纵向尺寸相关联的能量扩展的限制。第三种机制是刚好低于阈值的电离，它产生在微秒时间尺度上缓慢振荡的里德伯态。
2017-02-27 physics.acc-ph physics.atom-ph physics.plasm-ph
Population transfer between two quantum states by piecewise chirping of femtosecond pulses: Theory and experiment
提出并论证了在两个量子态之间通过分段绝热通道实现布居转移的方法。用超短激光脉冲的训练对两能级系统进行相干激发，再现了传统上用单个频率啁啾脉冲实现的绝热通道的效果。通过适当地调整激励脉冲训练中脉冲的幅度和相位，我们实现了到目标状态的完整和鲁棒的布居转移。通过观察铷原子从5s_1/2电子态到5p_1/2电子态的分段激发，实验证明了这种效应。我们发现，类似于传统的绝热通道，分段过程是不敏感的总激发能，只要绝热条件得到满足。该过程的分段性质表明，鲁棒的和选择性的人口转移可以在各种复杂的量子系统中实现，而不仅仅是两级近似。
2007-10-16 physics.atom-ph
Shaping an ultracold atomic soliton in a travelling wave laser beam
玻色子原子的超冷波包被加载到行进的激光波中，可以形成多原子孤子，这受到均匀力场的扰动，例如不可避免的引力。波包被加速，因此激光频率在原子的静止坐标系中出现啁啾。导出了有效的非线性薛定谔方程。它显示了一个依赖于时间的非线性系数，相当于阻尼或反阻尼，分别。加速包解仍然是一个形状随时间变化的孤子。类似地，在无力的情况下，通过啁啾激光频率可以获得主动成形，从而代表了孤子形式的相干控制方式。实验结果进行了讨论。
1997-09-03 cond-mat physics.atom-ph quant-ph
Laser control of ultracold molecule formation: The case of RbSr
我们研究了用激光脉冲形成超冷RbSr分子。在讨论了莫特绝缘体相脉冲控制的优点后，我们提出了两类策略。第一类涉及两个电子态。采用了两种扩展的受激拉曼绝热通道（STIRAP）：交替STIRAP（A-STIRAP）和跨STIRAP（S-STIRAP）。这两个传输动态建模和比较。第二类策略仅涉及电子基态并使用红外（IR）/太赫兹（THz）脉冲。化学键首先通过施加THz啁啾脉冲或$π$脉冲来产生。随后，使用IR脉冲将分子转移到其振转基态。对于这最后一步，已经研究了通过最优控制技术的不同优化脉冲序列。这些策略在效率和鲁棒性方面的相对优点进行了讨论，目前的激光技术的实验可行性标准。
2020-11-25 physics.atom-ph
Single-laser-pulse implementation of arbitrary ZYZ rotations of an atomic qubit
量子位的任意旋转可以用三脉冲序列来执行;例如，ZYZ旋转。然而，这需要精确控制脉冲之间的相对相位和定时，使得在短时间尺度内的光学实现在技术上具有挑战性。在这里，我们展示了任何ZYZ旋转都可以用单个激光脉冲实现，即{ \it是一个带有时间孔的啁啾脉冲}。这种成形脉冲的空穴在啁啾脉冲的绝热演化的中间引起非绝热相互作用，将原本简单的Z旋转的中心部分转换为Y旋转，构建ZYZ旋转。我们用整形飞秒激光脉冲和冷铷原子进行的实验结果与理论很好地吻合。
2017-06-28 physics.atom-ph
Coherent Control of Ultrafast Bond Making and Subsequent Molecular Dynamics: Demonstration of Final-State Branching Ratio Control
超快成键和随后的分子动力学的量子相干控制对于实现新的光化学是至关重要的，其中成形的激光场以相干的方式主动驱动化学系统从反应物的热初始状态到所需产物的最终状态。在这里，我们证明了连贯的控制Mg $_2$分子的相对产量，产生通过光缔合和随后photodrived到不同的最终状态的群体。强场过程包括一对热镁原子的非共振多光子飞秒光缔合成一个绑定的Mg $_{2}$分子和随后的电子激发态上的分子动力学。分支比的控制是实现线性啁啾激光脉冲，利用不同的啁啾依赖性，各组最终分子状态显示其脉冲后人口。我们的研究建立了由热原子的飞秒光缔合引发的量子分子动力学的高度相干控制的可行性。
2021-04-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
Methods for measuring the electron EDM using ultracold YbF molecules
测量电子的电偶极矩（eEDM）是对标准模型之外的物理学的苛刻测试。我们描述了如何超冷YbF分子可用于提高精度的eEDM测量两到三个数量级。利用数值模拟，我们展示了如何结合磁聚焦，二维横向激光冷却，和频率啁啾激光减慢，可以产生一个强烈的，缓慢的，高度准直的分子束。我们展示了如何制作YbF分子的磁光阱以及如何将分子装入光晶格中。eEDM测量可以使用慢分子束或使用被捕获在晶格中的分子来进行。我们估计在每种情况下可以达到的统计灵敏度，并考虑如何减少噪声源，使散粒噪声的灵敏度极限可以达到。我们还考虑了系统的影响，由于磁场和矢量光的变化，以及如何控制它们。
2020-09-01 physics.atom-ph
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
Photoassociation of cold atoms with chirped laser pulses: time-dependent calculations and analysis of the adiabatic transfer within a two-state model
本文对超冷铯原子与啁啾激光脉冲的光缔合进行了数值计算，并对结果进行了详细的分析。与以前的工作相比，初始状态是由一个平稳的连续波函数。在所选择的例子中，它示出了一个重要的人口转移实现$\approx 15$振动水平附近的v=98绑定水平的$0_g^-(6s+6p_{3/2})$潜在的外部井。这些能级位于脉冲瞬时频率所扫过的能量范围内，因此定义了一个"光缔合窗口“。在该窗口之外的水平在脉冲期间可能被显著地激发，但是在脉冲之后没有人口保持在那里。最后，向基$a^3Σ_u^+$的最后振动能级（6s + 6s）的布居转移是显著的，使得分子稳定。结果被解释为一个绝热反转机制，有效的光缔合窗口内的两个状态模型的框架。发现的光缔合速率的大值表明有前途的应用。本啁啾的设计考虑到在激发态中产生振动波包，其聚焦在双阱势的势垒处。
2004-04-07 physics.atm-clus physics.atom-ph
Two-photon coherent control of femtosecond photoassociation
利用短激光脉冲的光缔合作用可以产生超冷基态分子。宽带激发似乎是驱动从两个散射原子形成处于其振动基态的分子所需的一系列激发和去激发步骤的自然选择。然而，飞秒光缔合的首次尝试受到了消除原子激发导致陷阱耗尽的要求的阻碍。另一方面，非常接近原子跃迁的分子能级将被激发。飞秒激光器的宽带宽似乎是一个障碍。为了克服宽带激光驱动窄跃迁的表面冲突，我们提出了一个双光子光缔合方案。在弱场区，可以利用光谱相位图来消除原子谱线。当激发是由一个以上的光子，在现场的不同途径可以建设性或破坏性的干扰。在强场状态下，可以应用时间相位来控制动态斯塔克位移。通过选择使能级不共振的相位来抑制原子跃迁。在弱场和强场两种情况下，我们得到了原子双光子暗态的解析解。因此，双光子激发可能为光缔合的相干控制铺平道路。最终，这种方案的成功将取决于激发电子态和跃迁偶极矩的细节。我们探索了碱金属和碱土金属二聚体的双光子飞秒光缔合的可能性，并以钙为例进行了详细的研究。
2008-10-31 physics.atom-ph physics.chem-ph
Weak-Field Coherent Control of Ultrafast Molecule Making
本文实验证明利用弱线性啁啾飞秒脉冲可在热碰撞条件下控制 KAr 分子形成，负啁啾增强产率，实验与理论一致，为二元光反应相干控制开辟新途径。
2023-03-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
High-resolution rapid-scanning Fourier-transform spectroscopy of ultracold atoms
针对超冷量子系统光谱研究的高分辨率需求，对比傅里叶变换干涉仪的步进式与连续快速扫描方案，证明快速扫描的性能优势，实现激光冷却锂原子250 MHz光谱分辨率，较此前提升10倍。
2025-02-21 physics.atom-ph
Theoretical model for ultracold molecule formation via adaptive feedback control
我们研究了振幅和相位调制的飞秒激光脉冲对超冷分子的泵浦-转储光缔合作用。为此，我们建立了光-物质相互作用的微扰模型，并结合遗传算法对激光脉冲形状进行了自适应反馈控制。该模型被应用到形成的85 Rb 2分子的磁光阱。我们发现优化的脉冲形状的改善基态分子的形成超过一个因素的10相比，未成形的脉冲在相同的泵浦转储延迟时间，并通过40%相比，未成形的脉冲在各自的最佳泵浦转储延迟时间。由于我们的模型直接产生的频谱振幅和相位的优化脉冲，结果是直接适用于脉冲整形实验。
2006-07-31 physics.atom-ph
Femtosecond pulses and dynamics of molecular photoexcitation: RbCs example
以铷原子为模型系统，研究了非啁啾飞秒激光脉冲作用下分子光激发的动力学。本研究的目的是优化双色方案的振动激发超冷分子的绝对基态。在该方案中，分子最初通过光缔合或磁缔合在接近第一解离阈值的束缚振动能级产生。我们在这里分析的第一步的双色路径作为一个函数的脉冲强度从低场到高场制度。我们使用两种不同的方法，一个全球性的，“波包”的方法，和一个受限制的，“水平的水平”的方法，其中振动能级的数量被限制在一个小的子集。这两种方法的结果之间的比较，使人们能够获得定性的洞察力的复杂动态的高场制度。特别是，我们强调的非平凡的和重要的作用，远离共振的水平，这是通过一个大的弗兰克-康登因子的“垂直”过渡的激励。我们还指出壮观的激发阻断由于在较低的电子态的准简并能级的存在。我们得出结论，飞秒脉冲的选择性转移是可能的，在低场制度。最后，我们扩展我们的单脉冲分析和研究人口转移引起的相干列车的低强度飞秒脉冲。
2012-03-03 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Two-dimensional electronic spectroscopy of an ultracold gas
飞秒相干多维光谱演示了超冷气体。为此，相位调制光谱的设置用于探测在800 $μ$ K-冷样品中的$3^2\mathrm{S}_{1/2} - 2^2\mathrm{P}_{1/2, 3/2}$转变的$^7$ Li原子限制在磁光阱中。双量子相干性响应的观察，粒子间相互作用的签名，铺平了道路，在超冷原子和分子气体中使用这种技术的少体和多体效应的详细调查。该实验将3 GHz的频率分辨率与200 fs的潜在时间分辨率相结合，从而可以在频域和时域中对超冷原子和分子进行高分辨率研究。
2023-01-12 physics.atom-ph
Energy spread of ultracold electron bunches extracted from a laser cooled gas
超短和超冷电子束产生的近阈值飞秒激光冷却气体的光电离单次拍摄超快衍射实验具有很大的希望。在以前的出版物中，横向光束质量和聚束长度已经确定。在这里，产生的聚束的纵向能量扩展的测量第一次，使用专门开发的维恩过滤器。通过确定电子束团的平均偏转作为磁场的函数，校准了维恩滤波器。测得的相对能量扩展$\frac{σ_{U}}{U} = 0.64 \pm 0.09\%$与理论模型吻合得很好，理论模型指出它是由电离激光器的宽度和加速长度。
2017-11-07 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Direct observation of ultrafast many-body electron dynamics in an ultracold Rydberg gas
多体关联支配着各种重要的量子现象，如超导和磁性的出现。因此，理解量子多体系统是现代科学的核心目标之一。在这里，我们展示了一种实验方法，通过利用超冷里德堡气体产生的宽带皮秒激光脉冲。我们遵循其电子相干的超快演化的时间域拉姆齐干涉术与阿秒精度。观测到的电子相干性显示了周期为1飞秒的超快振荡，其阿秒时间尺度上的相移与平均场近似下里德伯原子之间的多体关联一致.这种相干和超快的多体动力学是通过调整里德伯态的轨道大小和布居以及平均原子距离来主动控制的。我们的方法将提供一个多功能的平台来观察和操纵超快时间尺度上的量子多体系统的非平衡动力学。
2017-01-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultrafast Electron Cooling in an Expanding Ultracold Plasma
等离子体动力学关键取决于密度和温度，因此，良好控制的实验实现是理论模型的基本基准。超冷等离子体的形成可以通过由单个飞秒激光脉冲电离微米尺寸体积的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中的可调数量的原子来触发。大的密度结合极低的温度的BEC产生一个最初的强耦合等离子体在迄今为止未探索的制度桥接超冷中性等离子体和电离的纳米团簇。在这里，我们报告的超快冷却的电子，被困在轨道轨迹上的远程库仑势的密集的离子核心，冷却速率为400 K/ps。此外，我们的实验设置授予直接访问的电子温度，从5250 K松弛到低于10 K在不到500 ns。
2021-02-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.plasm-ph
Polarization effects on the effective temperature of an ultracold electron source
研究了基于近阈值光电离的超冷电子源电离激光偏振态对电子源有效温度的影响。该源能够产生高强度和高相干性的电子脉冲，例如在电子衍射实验中的应用。对于纳秒和飞秒光电离，温度与偏振角的关系都是正弦曲线，在大多数实验条件下，当偏振方向与加速方向一致时，温度最小。然而，令人惊讶的是，对于纳秒电离，当极化垂直于加速度方向时，温度最小时存在一个机制。这表明，为了产生具有最高横向相干长度的电子聚束，重要的是控制电离激光器的偏振。的一般趋势和幅度的温度测量所描述的模型，基于经典的电子轨迹的分析，该模型进一步加深了我们的理解的内部机制在光电离过程中。此外，纳秒电离，电荷振荡作为激光偏振的函数，已被观察到，在大多数情况下的振荡幅度是小的。
2013-12-21 physics.atom-ph
Precise Control of Molecular Dynamics with a Femtosecond Frequency Comb - A Weak Field Route to Strong Field Coherent Control
我们提出了一个通用的和高效的计划，用于执行窄带拉曼分子振动能级之间的跃迁，使用一个相干训练的弱泵浦-转储对整形超短脉冲。弱脉冲的使用允许在微扰状态中的相干控制的框架内进行分析描述，而许多脉冲对的相干积累使得能够实现具有高光谱选择性的接近1的传输效率，从而形成泵-给出了频率梳的概念，并通过动力学仿真验证了其可行性和鲁棒性在Rb $_2$中。我们考虑应用这一概念形成稳定的，深绑定，超冷分子。
2006-09-05 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.optics
Systematic study of the $^{87}$Sr clock transition in an optical lattice
与超冷$^{87}$ Sr限制在一个神奇的波长光晶格，我们提出了最精确的研究（2.8 Hz的统计不确定性）迄今为止的$^1S_0$ - $^3P_0$光学时钟过渡的系统偏移（20 Hz的不确定性）的详细分析，在429 228 004 229 867 Hz的绝对频率测量。高分辨率允许研究光晶格运动边带结构。该光学原子钟的本机振荡器是一个稳定的二极管激光器，其Hz级线宽的特点是整个光谱使用飞秒频率梳。
2005-08-06 physics.atom-ph physics.optics
Impact of Decoherence on Internal State Cooling using Optical Frequency Combs
我们讨论了飞秒拉曼型技术来控制分子的振动，这可以实现内部状态冷却从Feshbach状态与使用光学频率梳调制和不调制。该技术利用梳状结构中的光频诱导的多个双光子共振，为我们研究超冷温度下的分子动力学细节提供了一个有用的工具。在我们的理论模型中，我们考虑了退相干的形式自发发射和碰撞退相，以确定一个准确的模型中的三能级系统的人口转移。分析了光学频率梳的奇、偶啁啾对布居转移的影响。我们比较了这些啁啾的影响与标准的光学频率梳的结果，看看他们是否增加人口转移到最终的深束缚态的存在下的退相干。我们还分析了固有的相位关系，由于在每个状态的分子之间的碰撞退相发生。这种用光学频率梳控制分子振转态的能力使我们能够从Feshbach态产生深度结合的超冷极性分子。
2012-08-16 physics.atom-ph quant-ph
Generation of Bright Isolated Attosecond Soft X-Ray Pulses Driven by Multi-Cycle Mid-Infrared Lasers
飞秒激光驱动的高次谐波产生使得捕捉分子和材料中最快的动力学成为可能。然而，迄今为止，最短的阿秒（as）脉冲仅在低于100 eV的极紫外（EUV）光谱区域产生，这限制了可以探索的材料和分子系统的范围。在这里，我们使用先进的实验和理论来证明一个显着的物理收敛：当中红外激光器被用来驱动高次谐波产生过程中，最佳的明亮的软X射线产生的条件自然符合孤立的阿秒脉冲的产生。随着驱动激光波长的增加，相位匹配的时间窗口迅速缩小，以至于2 μm驱动激光器的标准脉冲是明亮的孤立阿秒脉冲。利用这一认识，我们证明了隔离软X射线阿秒脉冲的产生在光子能量高达180 eV的第一次，出现线性啁啾300作为脉冲与35作为转换限制。最令人惊讶的是，我们发现，与EUV中的脉冲产生相反，需要长持续时间、多周期的驱动激光脉冲来有效地产生隔离的软X射线爆发，以减轻激光和X射线场之间的群速度走离，否则会限制转换效率。我们的工作展示了一种清晰而直接的方法，用于在整个软X射线光谱区域稳健地产生明亮的阿秒电磁辐射脉冲。
2014-01-01 physics.atom-ph physics.optics
