Stark effect of the cesium ground state: electric tensor polarizability and shift of the clock transition frequency
本文对铯原子基态超精细结构中的斯塔克效应进行了理论分析。我们使用了三阶微扰理论,包括对角和非对角超精细相互作用,并确定了在早期治疗中没有考虑的条款。数值计算使用的扰动水平n=18产生新的值的张量极化率$α_2(6S_{1/2})$和斯塔克移动的时钟跃迁频率在铯。的极化率是在很好的协议与实验值,从而消除了40岁的差异。时钟偏移值与最近的测量结果非常一致,但与用于校正主频率标准黑体偏移的普遍接受的值相矛盾。
2006-06-06 physics.atom-ph
Wavelength dependent ac-Stark shift of the 1S0 - 3P1 transition at 657 nm in Ca
用时域Ramsey-Borde原子干涉仪测量了~(40)Ca中4s_2 ~ 1 S_0 - 4s_4p ~ 3 P_1线在780 ~ 1064 nm激光波长范围内的交流斯塔克位移。在800.8(22)nm处发现了mS = 0 - mP = 0跃迁位移的零交叉和σ偏振微扰。通过从已知的跃迁波长和强度导出能量偏移的模型来分析数据。为了拟合我们的数据,我们调整了4s 3d 3D -4s 4p 3 P和4s 5s 3S -4s 4p 3 P精细结构多重态的爱因斯坦A系数。据此我们可以预言1 S 0 m = 0 - 3 P1 m = 1跃迁的ac-Stark位移消失以及3 P0跃迁的983(12)nm和735.5(20)nm的σ光。
2004-06-04 physics.atom-ph
Stark shift of the $A^2Π_{1/2}$ state in $^{174}$YbF
我们测量了YbF中$A^2Π_{1/2} - X^2Σ^+$跃迁的Stark位移。我们使用的分子束三重共振方法,与两个激光跃迁作为泵和探针,由射频过渡,标签一个单一的超精细过渡的X状态的协助。在减去已知的基态Stark位移后,我们得到了用于状态$A^2Π_{1/2}(J=1/2,f)$的静电极化率的$70.3(1.5) $ Hz/(V/cm)$^2$的值。由此,我们计算出$A^2Π_{1/2}(v=0)$态的电偶极矩的值$μ_e=2.46(3)$ D。
2005-09-12 physics.atom-ph
AC-Stark shift and photoionization of Rydberg atoms in an optical dipole trap
我们用聚焦CO $_2$激光形成的光偶极阱测量了铷原子87的$14D_{5/2}$里德堡态的交流斯塔克位移。我们发现与自由电子在光场中经历有质动力势的模型有很好的定量一致性。为了重现所观察到的光谱,我们考虑到由于光电离的里德伯态的加宽。提取的横截面是兼容与以前的测量相邻的里德伯态。
2010-11-03 physics.atom-ph
The static and dynamic polarisability, and the Stark and black-body radiation frequency shifts of the molecular hydrogen ions H2+, HD+, and D2+
在非相对论近似下计算了三分子氢离子的直流斯塔克效应。的效果计算依赖于振转状态和依赖于超精细状态。我们讨论特殊情况和近似。我们还计算了几个振转能级的交流极化率,并由此精确地估计了黑体辐射位移,包括激发电子态的影响。这些结果使某些系统的迁移频率的超高精度的光学,微波或射频光谱在离子阱的目的的详细评估。
2014-04-12 physics.atom-ph
AC Stark Shifts of Dark Resonances Probed with Ramsey Spectroscopy
从理论和实验上研究了用Ramsey谱探测相干布居俘获(CPT)共振时的非共振交流斯塔克位移。用激光冷却的$^{87}$ Rb原子的测量结果与一个简单的理论吻合得很好。位移依赖于两个CPT光场的相对强度,但仅微弱地依赖于总强度。由于移位的起源是通过询问光与非共振激发态超精细能级的耦合,因此移位的大小和符号取决于具体的询问方案。然而,简单的理论表明,对于几种常用的询问方案,在该相对强度的特定值处,非共振位移变为零。
2020-07-27 physics.atom-ph
An Atomic Linear Stark Shift Violating P But Not T Arising From the Electroweak Nuclear Anapole Moment
本文提出了一种直接检测原子核反极点矩的方法。它是基于碱金属原子在四极相互作用势和磁场作用下基态存在线性斯塔克位移。这种位移正比于由四极势对称轴、外加电场和磁场的方向构成的T偶赝标,一方面涉及四极相互作用引起的超精细相互作用的各向异性,另一方面涉及核内电弱相互作用引起的静电偶极矩。研究了基态铯原子被囚禁在单轴相氦-4中的情况。从明确的评估的超精细结构各向异性和静态的P-奇T-偶偶极推导出最近的经验数据的铯核回极矩,我们预测的斯塔克位移。为了改善目前对电子EDM的限制,将自由铯原子的T奇斯塔克位移设定为实验上限的三倍。
2001-01-29 physics.atom-ph
Multi-state interferometric measurement of nonlinear AC Stark shift
本文利用多态原子干涉仪在 $^{87}$Rb 玻色-爱因斯坦凝聚体中测量了塞曼子能级间的二次 AC Stark 频移,有效避免了态无关频移的干扰,提高了测量精度,并验证了理论,同时实现了对非线性自旋演化的抑制。
2022-06-11 physics.atom-ph
Relativistic and Radiative Corrections to the Dynamic Stark Shift: Gauge Invariance and Transition Currents in the Velocity Gauge
本文研究了从“长度”(E.r)到“速度”(A.p)规范的“混合”规范变换下动态(ac)斯塔克位移的规范不变性。通过“混合”规范变换,我们理解了一种变换,其中标量势和矢量势被修改,但波函数保持不变。规范不变性的领先的长期是众所周知的,而我们在这里表明,规范不变性下的扰动保持只有当一个考虑到额外的修正的过渡电流,这只存在于速度规范。我们找到一个一般的表达式,这个电流,并适用于辐射和相对论修正的动态斯塔克效应,这是由两个极化率矩阵元素的总和所描述的形式主义。
2018-06-24 physics.atom-ph
Effect of Stark shift on low-energy interference structure in strong-field ionization
采用改进的量子轨道Monte Carlo方法,结合初态Stark位移、库仑势和多电子极化诱导偶极势,重新讨论了强激光场作用下氙原子光电子动量分布中低能干涉结构的起源,并分析了这三种效应的不同贡献.在光电子动量谱的低能部分,除了已被充分研究的径向指状干涉结构外,还发现了由激光场多周期时间窗口发射的电子波包之间的干涉引起的环状干涉结构.这是库仑势和斯塔克位移共同作用的结果。我们的发现提供了新的见解与强激光场的原子和分子的电子动力学成像。
2020-09-17 physics.atom-ph
AC Stark shift noise in QND measurement arising from quantum fluctuations of light polarization
在最近的一封信[Auzinsh { \it{et. al.} }(physics/0403097)]中,我们分析了利用连续量子非破坏测量引起的自旋压缩的理想化原子磁力计的噪声特性。这种磁力计通过检测远失谐探测光的旋光度来测量$N$原子自旋的自旋进动。在这里,我们考虑最大压缩的探测光,并进行详细推导的贡献,在磁力测量中的噪声由于塞曼子级之间的差分AC斯塔克位移所产生的量子波动的探测极化。
2004-07-24 physics.atom-ph
Elliptical polarization for molecular Stark shift compensation in deep optical traps
在光偶极阱中,分子的激发转动态可能经历与基态非常不同的光位移。对于具有两个极化率分量(平行和垂直)的颗粒,例如线性$^1Σ$分子,可以通过选择椭圆极化来使差分位移为零。当偏振矢量的一个分量是$\pm i\sqrt{2}$乘以正交分量时,激发旋转态的子能级的光位移在高光强下接近基态的光位移。在这种情况下,波动的陷阱强度不需要限制基态和激发转动态之间的相干性。
2018-06-29 physics.atom-ph
Dynamic Stark effect and forbidden-transition spectral lineshapes
我们报告的动态(交流)斯塔克效应的禁戒跃迁的实验和理论研究。参数化和描述非共振交流斯塔克位移的一般框架。本文建立了一个计算原子在强驻波中共振激发产生的谱线形状的模型,该模型考虑了非共振交流斯塔克位移。该模型用于分析和解释的交流斯塔克位移的测量静电场诱导\mbox{${\rm 6s^2}~ ^1{\rm S}_0~\to ~{\rm 5d6s}~ ^3{\rm D}_1\:$}过渡在408 nm的Yb原子。结果与假设转变的ac-Stark位移主要由${\rm 6s^2 \:} ^1{\rm S}_0\:$基态的ac-Stark位移所估计的一致。实验和分析的详细描述。这项工作的一个双产品是一个独立的测定(从408 nm跃迁的饱和行为)的斯塔克跃迁极化率,这是发现与我们早期的测量。这项工作是正在进行的努力的一部分,旨在精确测量Yb原子宇称违反效应。
2005-12-16 physics.atom-ph
Observation of the motional Stark shift in low magnetic fields
本文报道了高激发态$^{87}$ Rb里德伯原子在均匀弱磁场中运动时的运动斯塔克效应。利用电磁感应透明技术对原子蒸气光谱进行研究,我们观测到了基态和里德伯激发态之间的跃迁频率与速度、量子态和磁场的关系。对于以$400\,\mathrm{m/s}$、价电子的主量子数$n=100$和磁场$B=100\,\mathrm{G}$为中心的速度运动的原子,我们测量了$\sim10\,\mathrm{MHz}$的运动斯塔克位移。我们的实验结果支持的数值计算的基础上的对角化的有效哈密顿量的$^{87}$ Rb的价电子在交叉电场和磁场的存在下。
2017-10-06 physics.atom-ph
Proposal for suppressing ac Stark shift in the He($2\,^3S_1\rightarrow 3\,^3S_1$) two-photon transition using magic wavelengths
基于最近对氦原子禁戒$2\,^3S_1\rightarrow3\,^3S_1$跃迁的直接测量[K. F. Thomas等人,物理修订信函125,013002(2020)],其中ac Stark位移是主要的系统不确定性之一,我们提出了一种$2\,^3S_1\rightarrow3\,^3S_1$的二向色双光子跃迁测量方法,该方法利用魔波长可以有效地抑制ac Stark位移:一个魔波长用于实现状态不敏感的光俘获,另一个魔波长用作驱动双光子跃迁的两个激光之一。在包含质量位移算符的非对Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量基础上进行计算,发现$^4$ He的魔波波长为1265.615 9(4)nm [$^3$ He的魔波波长为1265.683 9(2)nm],可以用来设计光偶极阱;对于$^4$ He,934.234 5(2)nm的魔波长[对于$^3$ He,934.255 4(4)nm]可以作为双光子过程中的一个激发激光,并且交流斯塔克位移可以减小到小于100 kHz,只要另一激发激光的强度不超过$1\times10^4~W/cm^2$。或者,通过在82 $\sim$ 103 THz的区域中选择相对于$2\,^3P$状态的失谐频率,以及调节两个激光器的强度比,可以消除$2\,^3S_1\rightarrow3\,^3S_1$双光子跃迁中的ac斯塔克位移。
2021-10-27 physics.atom-ph
Measurement of the Stark shift of the $6s^2S_{1/2} \rightarrow 7p^2P_{J} $ transitions in atomic cesium
我们报告的斯塔克位移的铯$6s \: ^2S_{3/2} \rightarrow 7p \: ^2P_{3/2} $和$6s \: ^2S_{1/2} \rightarrow 7p \: ^2P_{1/2} $跃迁的测量在$λ= 456$ nm和459 nm,分别在原子束。从这些,我们确定的静态标量极化率为7 P状态,和张量极化率为7 P $_{3/2}$状态。标量极化率的分数不确定度为$\sim$ 0. 18%,张量项的分数不确定度为0. 66%。这些测量提供了灵敏的测试理论模型的Cs原子,这在宇称不守恒测量中发挥了核心作用。
2019-01-03 physics.atom-ph
Coherence of Spin-Polarized Fermions Interacting with a Clock Laser in a Stark-Shift-Free Optical Lattice
研究了自旋极化的^{87}Sr原子在无光移的一维光晶格中与时钟激光相互作用时^1S_0-^3P_0跃迁的相干性。崩溃和复苏出现了超过50个拉比周期,归因于离散振动态的晶格势的热分布。时钟态的布居振荡持续时间超过1 s,表现出对退相干的高度免疫性。这种长时间的原子相干性表明了在光钟激发中泡利阻塞碰撞的可行性。
2009-01-12 physics.atom-ph
Be optical lattice clocks with the fractional Stark shift up to the level of 10$^{-19}$
采用相对论组态相互作用加芯极化(RCICP)方法计算了Be原子基态和低激发态的能级和电偶极($E1$)矩阵元.测定了静态和动态$E1$、磁偶极子($M1$)和电四极子($E2$)极化率以及$2s^2~^1S_0$和$2s2p~^3P_0$态的超极化率。发现了$2s^2~^1S_0 \rightarrow 2s2p~^3P_0$时钟跃迁的两个魔波长:300.03和252.28 nm,并详细讨论了魔波长处时钟跃迁的多极和非线性斯塔克位移。我们发现,当激光强度$I$在14.3 $\sim$ ~ 15.9 kW/cm $^{2}$范围内,失谐量$δ$(晶格激光频率相对于魔频的频率失谐量)在40.7 $\sim$ ~ 40.9 MHz范围内时,时钟跃迁的分数斯塔克位移小于1.0 $\times$ ~ 10 $^{-18}$ .而当$I$在15.01 $\sim$ 15.46 kW/cm $^{2}$的范围内且$δ$在40.73 $\sim$ 40.76 MHz的范围内时,分数斯塔克位移低于1.0 $\times$ 10 $^{-19}$。
2022-11-04 physics.atom-ph
Measurement of the ac Stark shift with a guided matter-wave interferometer
我们证明了一个导波玻色-爱因斯坦凝聚体干涉仪的实际测量的有效性。利用我们的干涉仪中可获得的大臂间距,在干涉仪的一个臂中的87 Rb原子的能级被校准的激光束移动。由此产生的相移被用来确定在原子共振附近的频率范围内的交流极化率。测量值与理论预期值吻合良好。然而,我们观察到共振附近的过渡加宽,集体光散射效应的指示。这种非线性对于压缩量子态的产生和控制可能是有用的。
2007-09-28 physics.atom-ph
Enhancement of Rydberg atom interactions using ac Stark shifts
利用交流斯塔克效应在低温里德伯原子之间诱导共振能量转移。Rb里德伯原子是用激光激发磁光阱中的冷原子获得的。使用49 s_{1/2} -50 s_{1/2}跃迁的双光子微波光谱学,校准28.5 GHz修整场的场强。当此修整场被设置在特定的场强时,由于初始和最终状态的诱导简并,两原子偶极-偶极过程43 d_{5/2} + 43 d_{5/2} -> 45 p_{3/2} +41 f显著增强。一系列观察到的共振场强度对应于不同的磁子级的可能性的初始和最终状态。这些同意以及计算的共振场的基础上微扰交流斯塔克位移公式。这种增强相互作用的方法是对直流电场诱导的共振能量转移的补充,但由于可以改变施加的频率而具有更大的灵活性。
2006-12-23 physics.atom-ph
Blackbody radiation Zeeman shift in Rydberg atoms
本文研究室温黑体辐射引起的里德伯原子塞曼位移,揭示其因抗磁贡献随主量子数急剧增长,并指出在里德伯态跃迁的差分位移中黑体辐射塞曼位移可超过斯塔克位移,对精确测定里德伯常数实验具有重要影响。
2025-07-01 physics.atom-ph
Magic polarization for optical trapping of atoms without Stark-induced dephasing
我们证明了在光阱中基态超精细跃迁的微分交流斯塔克位移可以通过适当的偏振态来消除。我们利用碱金属原子的矢量极化率来产生与极化相关的交流斯塔克位移,类似于塞曼位移。我们研究的是|2S 1/2,F=2,mF=-2>到|2S_(1/2),F=1,mF=-1>态,观察到0.59 ± 0.02Hz的线宽,询问时间为2s,叠加态的相干时间为0.82 ± 0.06s。讨论了窄线宽和长相干时间对利用光晶格中的原子进行精密光谱学和量子信息处理的影响。
2013-11-06 physics.atom-ph
Measurement of the probe Stark shift of the 87Sr optical lattice clock using the frequency modulation spectroscopy
随着光学时钟的不确定度提高到10-18的量级,用于检测时钟跃迁的探测光已经表现出不可忽略的斯塔克位移,这促使人们精确地评估这种位移。在这里,我们展示了一种频率调制技术,以实现一个大的测量杠杆臂的探头斯塔克移位的交错稳定方法的测量精度没有成本。这种调频频谱的理论描述和实验验证。利用该频率调制谱,实验测定了~(87)Sr光晶格时钟的探测斯塔克位移系数为-(45.97+/-3.51)Hz/(W/cm ~ 2)。
2021-05-21 physics.app-ph physics.atom-ph
Stark shift and parity non-conservation for near-degenerate states of xenon
我们确定了一对近简并态的奇偶性相反的原子,$5p^5 10s \,\, ^2[3/2]_2^o$在$\rm{E}=94759.927$ cm $^{-1}$和$5p^5 6f \,\, ^2[5/2]_2$在$\rm{E}= 94759.935$ cm $^{-1}$,其中奇偶性和时间奇效应预计将被增强的小能量分离。我们目前的理论计算表明这两个国家的窄宽度,我们报告的计算值为弱矩阵元素,所产生的配置混合,$|W|=2.1$赫兹$^{132}$的。此外,我们测量了$5p^5\,6f$、$^2[5/2]_{2}$和$5p^5 \,6f \ ^2[3/2]_2$($\rm{E} =94737.121\,\rm{cm}^{-1}$)态的斯塔克效应。$6f$态的斯塔克位移被观察到是负的,揭示了附近的$6g$态在更高的能量下的存在,这是以前没有观察到的。斯塔克位移的测量意味着对近简并态($10s \,\, ^2[3/2]_2^o$和$6f \,\, ^2[5/2]_2$)的$|W|\!<\!5$ Hz的弱矩阵元的上限,这与所提出的计算是一致的。
2014-03-19 physics.atom-ph
Attosecond probing of instantaneous AC Stark shifts in helium atoms
基于含时薛定谔方程的数值解,提出了一种利用单个可调谐阿秒脉冲探测受扰动原子的激发态,观测强红外振荡场中瞬时能级位移的方法.组合场中的电离概率取决于阿秒脉冲的频率和两个脉冲之间的时间延迟,因为IR场将激发的能级移动到与阿秒探测脉冲共振和脱离共振。我们表明,这种方法(i)允许检测的瞬时原子能隙与子激光周期时间分辨率和(ii)可以作为一个超快门更复杂的过程,如非顺序双电离。
2011-05-26 physics.atom-ph
Calculation of transition probabilities and ac Stark shifts in two-photon laser transitions of antiprotonic helium
本文用数值从头算变分法计算了两束反向传输激光驱动下反质子氦原子双光子跃迁的跃迁几率和ac Stark位移。我们发现,亚多普勒光谱学在原理上是可能的,通过激发主量子数和角动量量子数n~L-1~35的反质子态之间的(n,L)->(n-2,L-2)类型的跃迁,首先通过使用强度为10^4-10^5 W/cm ^2的高度单色纳秒激光束,然后通过调整虚拟中间态接近(例如,在10-20 GHz内)到实态(n-1,L-1),以提高非线性跃迁概率。我们预计,几MHz或更大的交流斯塔克位移将成为系统误差的一个重要来源,其小数精度优于10 ^9的几分之一。原则上,通过选择激光强度和频率的最佳组合,可以最小化甚至消除这些偏移。我们模拟了\bar{p}^4 He^+和\bar{p} ^3 He ^+同位素在n=30-40区域的一些双光子跃迁的共振轮廓,以找到实现这一点的最佳条件。
2010-05-17 physics.atom-ph
Investigation of ac-Stark shifts in excited states of dysprosium relevant to testing fundamental symmetries
我们报告测量的微分极化率之间的近简并,相反的宇称态在原子镝在19797.96厘米$^{-1}$。测量了$^{164}$ Dy和$^{162}$ Dy中$|M| = 7,...,10$子能级的微分标量和张量极化率,分别确定为$\bar{\boldsymbolα}_{\scriptscriptstyle BA}^{(0)} = 180\,(45)_\text{stat}\,(8)_\text{sys}$、$\text{mHz}/(\mathrm{V}/\mathrm{cm})^2$和$\bar{\boldsymbolα}_{\scriptscriptstyle BA}^{(2)} = -163\,(65)_\text{stat}\,(5)_\text{sys}$、$\text{mHz}/(\mathrm{V}/\mathrm{cm})^2$。在300 K附近测量了平均黑体辐射引起的塞曼光谱的斯塔克位移,发现对于$^{164}$ Dy和$^{162}$ Dy,分别为$-34(4)$ mHz/K和$+29(4)$ mHz/K。我们的结论是,交流斯塔克相关的系统学将不会限制搜索的变化的精细结构常数,使用镝,下降到$|\dotα/α|=2.6\times10^{-17}$年$^{-1}$的水平,两次测量的过渡频率一年。
2013-11-20 physics.atom-ph
Measurement of the static Stark Shift of the $7s \ ^2S_{1/2}$ level in atomic cesium
本文精密测量铯-133的 $6s\rightarrow7s$ 跃迁直流 Stark 位移,并据此重算约化偶极矩阵元与矢量跃迁极化率,以化解两种测量技术间的差异。
2024-01-19 physics.atom-ph
Diffusive Suppression of AC-Stark Shifts in Atomic Magnetometers
在原子磁力计中,与圆偏振光相关联的矢量AC斯塔克位移产生空间变化的有效磁场,其限制磁力计响应并用作噪声源。我们描述了一个方案,从而光学泵浦的磁强计细胞的一个小的子体积,并依赖于扩散来传输极化原子允许磁强计以最小的灵敏度的AC-斯塔克场进行操作。
2012-12-21 physics.atom-ph physics.med-ph
Frequency Shifts due to Stark Effects on a Rb two-photon transition
本文针对Rb原子$5S_{1/2}\ ightarrow 5D_{5/2}$双光子跃迁,精确计算并实验验证了778.1 nm交流斯塔克频移,同时分析了黑体辐射频移、直流斯塔克频移及光学对准灵敏度,为紧凑型光学原子钟的稳定性优化提供了理论依据和抑制方案。
2019-07-25 physics.atom-ph
Imaging Strain and Electric Fields in NV Ensembles using Stark Shift Measurements
我们报告测量的光学检测的磁共振光谱系综带负电荷的氮空位(NV)中心的金刚石在应变和直流外部电场的存在下。当沿NV中心量子化轴的轴向磁场最小时,谱线的斯塔克位移更强。在77 μ T的轴向场处,在超精细水平之间避免交叉处,该移位也增强。由于金刚石中的固有应变也会引起斯塔克位移,因此我们能够计算晶体内应变的大小和方向。我们也使用斯塔克效应来映射图案化电极之间的金刚石体积中的电场。
2018-02-23 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Ionisation rate and Stark shift of a one-dimensional model of the Hydrogen molecular ion
本文研究了H $_{2}^{+}$离子一维模型的电离率和斯塔克位移。这两个量的发现减少到一个复特征值问题的解决方案。我们解决这个问题的数值和解析。在后一种情况下,我们考虑小的外部静电场和小的核间距的制度。我们发现一个很好的协议与这两种方法计算的电离率,即使当近似结果被推到超出其预期的有效性。电离率对外部静电场的微小变化非常敏感,对于外部场强度的微小变化,电离率跨越多个数量级。还研究了电离对核间距的依赖性,因为这与分子物理学中的实验方法有直接联系。结果表明,对于大的距离的电离率饱和,这是一个直接后果的行为的能量本征值与核间距。Stark位移的计算,从中我们提取的静态极化率H $_{2}^{+}$和比较我们的结果与其他作者使用更复杂的方法发现。
2020-08-11 physics.atom-ph
Classical calculation of radiative decay rates of hydrogenic Stark states
开普勒-库仑问题在抛物坐标系中求解,拉莫尔辐射问题进行了分析,以补充以前的研究进行通常的表示在球极坐标系中。与量子自发衰变率的比较表明,对于方位角量子数$m = 0$状态,只有附近的$n-Δn$主量子数状态的跃迁才能用Wentzel-Kramers-Brillouin量子化经典运动正确描述,但对于$m > 0$,对于$Δn$的许多值,都出现了合理的结果。半经典分析给出了$m \ne 0$态寿命的一个简单近似表达式。
2021-01-07 physics.atom-ph
Estimation of BBR shift due to Stark effect for the Microwave $^{113}$Cd$^{+}$ Ion Clock
在$^+$ $^{113}$ Cd离子中的$|5s~^2S_{1/2}, F=0,m_F=0 \rangle \leftrightarrow |5s~^2S_{1/2}, F=1,m_F=0 \rangle$跃迁的微波时钟频率已被报道为15199862855.0192(10)Hz [Opt. Lett. { \bf 40},4249(2015)]。分数系统由于黑体辐射(BBR)的位移($β$)所产生的斯塔克效应在上述时钟过渡被用作$-1.1 \times 10^{-16}$从我们的未发表的初步估计。我们在这里提出了一个精确的值为$β=-1.815(77) \times 10^{-16}$通过进行严格的计算与时钟过渡的超精细水平的三阶极化率。这是通过评估矩阵元素的磁偶极子超精细相互作用的哈密顿量,电偶极子运营商和许多低-躺态的$^{113}$镉$^+$之间的能量。在Fock空间耦合团簇和相对论多组态Dirac-Fock方法的框架下,我们采用全阶相对论多体理论。
2017-09-11 physics.atom-ph
Fast programmable entanglement of Barium ion qubits using Rydberg states and AC-Stark shifts
本文提出利用钡离子里德伯态和1310 nm电信波段交流斯塔克位移实现快速可编程纠缠,通过双光子激发和光强调制实现亚微秒离子对纠缠门及独立寻址。
2025-07-22 physics.atom-ph
Precision measurement and compensation of optical Stark shifts for an ion-trap quantum processor
利用光学Ramsey干涉法,我们精确地测量了单囚禁$^{40}$ Ca $^+$离子在729 nm附近的$S_{1/2}$-$D_{5/2}$“量子比特”跃迁的交流斯塔克位移。我们用一个附加的激光场来消除这种位移。该技术对于利用冷阱离子实现量子信息处理具有特别重要的意义。作为一个简单的应用程序,我们测量原子的相位演变过程中的$n \times 2π$旋转的量子比特。
2002-12-09 physics.atom-ph quant-ph
Relativistic many-body calculations of the Stark-induced amplitude of the 6P1/2 -7P1/2 transition in thallium
本文用相对论SD近似计算了T1 I中6P_(1/2)-7 P_(1/2)跃迁的斯塔克诱导振幅。SD值α S = 368 a0 3和β S= 298 a0 3与D的测量值α S=377(8)a0 3$和β S = 313(8)a0 3符合得很好。DeMille,D. Budker和E. D. Commins [Phys.Rev.A50,4657(1994)]。计算了6P_(1/2)-7 P_(1/2)和6P_(1/2)-7S_(1/2)跃迁的斯塔克位移。我们的计算预测的斯塔克位移同意最准确的测量值的实验不确定性内的两个过渡。
2006-04-12 physics.atom-ph
Accurate determination of electric-dipole matrix elements in K and Rb from Stark shift measurements
Miller等人[1]已经高精度地测量了钾和铷D1线的斯塔克位移。在这项工作中,我们结合这些测量与我们的全阶计算,以确定的值的电偶极矩阵元素的4p_j-3d_j'跃迁的K和Rb的5p_j-4d_j'过渡到高精度。4p_1/2-3d_3/2和5p_1/2-4d_3/2跃迁对K和Rb的np_1/2态极化率的贡献约为90%,剩余的10%可用相对论全阶方法精确计算。因此,结合实验数据和理论计算,我们可以确定np-(n-1)d矩阵元素及其不确定度。我们比较这些值与我们的NP-(n-1)D矩阵元素在K和Rb的基准测试的准确性的所有顺序的方法过渡涉及ND状态的所有顺序计算。这样的矩阵元素是特别感兴趣的许多应用,如在碱金属原子的魔波长的测定状态不敏感的冷却和捕获和测定黑体辐射的移动与离子的光学频率标准。
2007-08-31 physics.atom-ph
Recoil-free spectroscopy of neutral Sr atoms in the Lamb-Dicke regime
我们对一维光晶格中锶原子的${}^1S_0-{}^3P_1$跃迁进行了无反冲光谱研究。通过研究${}^1S_0$和${}^3P_1(m_J=0)$态的交流斯塔克位移与波长和偏振态的关系,确定了两态斯塔克位移重合的{ \it魔波长}。这种无斯塔克光晶格所提供的Lamb-Dicke限制使原子光谱的测量不受多普勒和反冲位移的影响。
2003-03-08 physics.atom-ph
Engineering Large Stark Shifts for Control of Individual Clock State Qubits
在量子信息科学中,量子比特的外部控制必须与量子比特与环境的极端隔离相平衡。原子量子比特系统通常通过使用门控激光场来缓解这种平衡,门控激光场可以在量子比特之间产生叠加和纠缠。在这里,我们提出了使用高阶光学斯塔克位移从光场操纵分裂的原子量子比特是不敏感的其他类型的字段。我们证明了一个四阶AC斯塔克位移在一个被困的原子离子系统,不需要额外的激光功率超出所需的其他控制领域。我们单独解决一个链的紧密间隔的捕获离子,并显示这些控制的位移可以产生任意的产品状态的十个离子,以及产生特定于站点的磁场条款在模拟自旋哈密顿量。
2016-04-29 physics.atom-ph quant-ph
A simplified method for calculating the ac Stark shift of hyperfine levels
用三阶微扰理论(TOPT)计算了中性原子超精细能级的ac Stark位移,其中原子-光子相互作用的三阶修正是二次的,而超精细相互作用的三阶修正是线性的.本文利用格林函数导出了$E^{[2+ε]}$方法,它能给出与TOPT方法相近的两个超精细能级间的微分光移值。它具有简单的形式和容易合并的理论和实验原子结构数据。此外,我们分析了逼近阶,并给出了$E^{[2+ε]}$方法有效的条件。
2014-09-04 physics.atom-ph physics.optics
Effect of AC-Stark shift in optical dipole trap on absorption imaging of trapped atoms
本文研究了光偶极阱中交流斯塔克位移(即光位移)对原子原位吸收探针成像的影响。本文计算了$^{87}$ Rb原子在光偶极阱(ODT)中与囚禁有关的各种能级的光移。ODT光束的空间变化强度导致位置相关的光位移(即AC斯塔克位移)。原子的能级的这种修改导致吸收截面的修改,这最终修改了在成像探测束的给定波长处的原位吸收成像中的光密度(OD)。为了解释光移现象,对实验观测到的光偶极云吸收像,估算了光偶极阱中原子的正确数目。原位成像和这项工作可用于估计捕获原子云蒸发冷却过程中从阱中的瞬时损失率。
2020-03-12 physics.atom-ph quant-ph
Atomic-scale Stark-shift spectroscopy and microscopy of organic molecules
Centro de Física de Materiales (CFM-MPC), CSIC-EHU(材料物理中心(CFM-MPC),CSIC-EHU);Department of Electricity and Electronics, FCT-ZTF, EHU(电气电子系,FCT-ZTF,EHU);Institute of Physics, Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克,巴斯克科学基金会)
本研究提出了一种原子尺度斯图尔特移光谱学方法,用于解析单分子在强不均匀电场下的激发态电荷动态。
2026-03-04 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Active compensation of the AC Stark shift in a two-photon rubidium optical frequency reference using power modulation
National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院);University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校)
本文提出反馈协议以抑制双光子 rubidium 光频标准中的 AC 斯特克移位,将对光学功率变化的敏感性降低1000倍,从而在保持短期和长期稳定性的同时实现1秒和10^4秒的稳定性分别为3×10^-14和2×10^-14。
2025-11-24 physics.app-ph physics.atom-ph
Atomic polarization and Stark-shift in relativistic strong field ionization
本文提出一种相对论性强场电离解析理论,纳入原子极化与斯塔克位移,解决克莱因-戈登方程与PPT理论在电离产额上的数量级差异,并在非相对论极限下通过Tong-Lin因子重现OTBI速率。
2024-03-17 physics.atom-ph
In-situ ac Stark shift Detection in Light Storage Spectroscopy
我们报告的方法测量交流斯塔克位移中观察到的存储光实验,同时确定的能量分裂之间的电子基态参与双光子跃迁。为此,我们利用光存储光谱学中的频率匹配效应。我们发现在实验的检索阶段施加的控制字段的强度的线性依赖。与此同时,我们观察到光移对信号场的强度不敏感,这与使用电磁感应透明(EIT)或相干布居捕获(CPT)的连续操作方案相反。我们的研究结果可能是重要的未来光存储为基础的精密测量与EIT和CPT型设备,在相反的计划,使用连续曝光的光场,从信号场的强度波动的影响可以被抑制。
2020-10-22 physics.atom-ph quant-ph
Dynamic Stark shift in a Doppler-broadened four-wave mixing
本文对三能级级联多普勒展宽系统中产生的四波混频信号的Autler-Townes分裂模式进行了理论分析。我们采用密度矩阵的形式主义写的Bloch方程和数值求解。该解决方案使我们能够比较均匀和非均匀加宽系统的上能级人口和所产生的信号相干性的响应。我们的研究结果揭示了AC斯塔克位移的非线性信号时,强或弱光束的频率被扫描,在荧光中观察到的。此外,我们提出的四波混频信号在热铷蒸汽的激发光束的共传播配置的实验数据。交流斯塔克位移和信号幅度作为激光功率的函数的行为表明模型和实验结果之间的良好协议。
2022-01-25 physics.atom-ph physics.optics
Dynamic Stark shift of Hydrogen-like atoms in the presence of circularly polarized laser light
本文结合经典绝热阻尼框架与二次量子化偶极相互作用的不含时微扰论,解析推导圆偏振激光下类氢体系的动态 AC Stark 位移,并证明两种方法在大光子数极限下给出相同公式。
2023-04-20 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
A linear Stark shift in dressed atoms as a signal to measure a nuclear anapole moment with a cold atom fountain or interferometer
本文从理论上证明了在圆偏振激光场作用下,碱金属原子基态各子态的线性直流斯塔克位移的存在。它起源于电弱核的再极点矩违反P而不是T。它的特征是光子角动量与静电场和磁场的混合产物为赝标量。我们推导出相关的左,右不对称性与其完整的签名,在一个领域的配置选择与冷原子束的精密测量。在877 nm,E=100 kV/cm,B大于0.5 G,激光功率约1 kW时,3,3 ~ 4,3 Cs超精细跃迁频移达7 $μ$ Hz。
2006-11-03 hep-ph physics.atom-ph
Rydberg Electrometry for Optical Lattice Clocks
使用里德伯态进行电测量,以评估锶中$5s^2$ $^1\textrm{S}_0-5s5p$ $^3\textrm{P}_0$时钟跃迁的二次斯塔克位移。通过使用电磁感应透明测量高度激发的$5s75d\;^1\textrm{D}_2$状态的斯塔克位移,我们表征了具有足够精度的电场,以提供对时钟过渡的系统移位的严格约束。利用理论推导和实验验证的里德堡态的极化率,我们可以测量剩余场,其不确定度远低于$1 \textrm{V} \textrm{m}^{-1}$。该分辨率允许我们将时钟转换的二次斯塔克移位的分数频率不确定性约束为$2\times10^{-20}$。
2017-06-06 physics.atom-ph
Faraday-shielded, DC Stark-free optical lattice clock
我们证明了在镱光晶格时钟中没有直流斯塔克位移。杂散电场通过引入真空法拉第屏蔽来抑制。不过,屏蔽的有效性必须通过实验来评估。这种诊断是通过向六个电极施加高电压来实现的,这些电极在正常操作中接地以形成法拉第屏蔽的一部分。我们的测量在$10^{-20}$水平上以时钟频率为单位对DC斯塔克移位进行约束。此外,我们讨论了一个潜在的错误来源的战略,以精确地测量或取消非零DC斯塔克位移,归因于场梯度加上有限的空间范围的晶格被困原子。考虑到这一点,我们发现,法拉第屏蔽,补充实验验证,提供了一个实际的吸引力和有效的解决方案的问题的直流斯塔克移位的光晶格时钟。
2018-03-28 physics.atom-ph quant-ph
Linear Stark Shifts to Measure the Fr Weak Nuclear Charge with Small Atom Samples
研究了基态碱金属原子在E和B场作用下的手征性,用圆偏振激光束修饰,并与场助禁戒跃迁(如Fr中的7S-8 S)密切失谐,预测了它们的子能级的宇称破坏能移,在E中呈线性,和弱核电荷Q_W $. A dressing beam of 10 kW/cm$ ^2 $ at 506 nm produces a shift of $ \sim 100 μ $Hz at E=100 V/cm, B $ \gtrsim $30 mG. It should be observable with $ \sim 10^4 $ Fr atoms confined in an optical dipole trap. We discuss optimal conditions, parameter reversals and a calibration procedure to measure $ Q_W$。
2007-11-05 hep-ph physics.atom-ph
Measurement of the quadratic Zeeman shift of ^{85}Rb hyperfine sublevels using stimulated Raman transitions
我们提出了一种利用受激喇曼跃迁直接测量二次塞曼位移的方法,在磁不敏感子能级上测得二次塞曼位移的[delta][nju] = 1296.8 +/-3.3Hz/G^{2(5S_(1/2),F = 2,mF = 0 -> 5S_(1/2),F = 3,mF = 0)。利用两对喇曼光束([sigma]^{+},[sigma]^{+})测量了不平衡喇曼光束引起的差分交流斯塔克位移的抵消比,在单光子失谐量为1.5GHz时,其抵消比为1:3.67。
2008-12-05 physics.atom-ph
Temperature shift suppression scheme for two-photon two-color rubidium vapor clocks
我们提出了一个新的方案,使用两个不同的时钟激光询问一个温暖的铷蒸气。性能方面,这种方法是明显不同于最近提出的双色双光子铷钟,因为我们的计划不权衡AC斯塔克抑制对细胞的温度/压力的灵敏度增加。相反,我们的方法补偿了所有的AC斯塔克位移和温度和压力引起的频率偏移。所提出的方案还利用调制传输技术,这使得两个数量级的增加相比,依赖于荧光测量的传统时钟的信噪比。
2022-07-11 physics.atom-ph