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
Raman laser spectroscopy of Wannier Stark states
拉曼激光器被用来作为一个光谱探针的原子的状态限制在一个浅的一维垂直晶格。对于足够长的激光脉冲，观察到对应于相邻阱的Wannier Stark态之间的晶格底带中的分辨跃迁。这种状态之间的耦合作为晶格激光强度的函数进行测量，并与理论预测进行比较，从中可以提取晶格深度。这些过渡的线宽的限制进行了研究。也可以诱导向更高频带的跃迁，以及倾斜拉曼光束的横向状态之间的跃迁。所有这些功能允许捕获潜力的精确表征和原子的外部自由度的有效控制。
2011-12-12 physics.atom-ph
Precision millimetre-wave spectroscopy and calculation of the Stark manifolds in high Rydberg states of para-H$_2$
在无场条件下和弱静态电场存在下，用毫米波光谱法精确测量了H-$_2$的单重态（$S=0$）里德堡态之间的跃迁，该单重态属于收敛于H-$_2^+$的$\mathrm{X}^+\,^2Σ_g^+(v^+=0,N^+=0)$态的系列.斯塔克效应混合了轨道角动量量子数$\ell$不同值的态，并导致低$\ell$态的二次斯塔克位移和高$\ell$态的近简并流形的线性斯塔克位移。对于主数50和70，在低于50 mV/cm的电场下，观察到向斯塔克流形的转变，线宽低于500 kHz。的能级结构计算使用矩阵对角化的方法，其中的零场位置的$\ell\leq 3$里德堡态的获得无论是从多通道量子亏损理论计算或实验，和那些的$\ell\geq 4$里德堡态从远程核心极化模型。这种方法提供的优点包括通过MQDT处理的旋振通道相互作用，同时保留了用于确定斯塔克算子的非对角元素的球形基础的优点。实验和计算的过渡频率的比较，使斯塔克流形的定量描述，残差通常低于50 kHz。我们展示了如何导致量子缺陷和结合能的高里德堡态前所未有的准确性，开辟了新的前景，在分子中的电离能的测定。
2022-06-30 physics.atom-ph
Narrowline Laser Cooling and Spectroscopy of Molecules via Stark States
JILA, National Institute of Standards and Technology and the University of Colorado（美国国家标准与技术研究院与科罗拉多大学联合研究所）；Department of Physics, University of Colorado（科罗拉多大学物理系）；Department of Chemistry, The Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学化学系）
通过电场控制实现分子的窄线激光冷却，利用斯托克效应态研究高精度分子光谱学与偶极物理。
2025-11-13 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
An atomic clock with $1\times 10^{-18}$ room-temperature blackbody Stark uncertainty
由于黑体辐射（BBR）的斯塔克位移是限制许多原子频率标准的性能的关键因素，与BBR环境内的时钟装置是难以在高精度水平的特征。在这里，我们展示了一种真空辐射屏蔽，它为镱光晶格时钟中的原子提供了一个均匀的、特征良好的BBR环境。在室温下工作时，该屏蔽层能够将BBR环境规范为相应的分数时钟不确定度贡献$5.5 \times 10^{-19}$。结合原子响应的不确定性，BBR斯塔克位移的总不确定性现在是$1\times10^{-18}$。屏蔽在高温下的进一步操作使得能够直接测量BBR移位温度依赖性，并证明我们评估的BBR环境和预期的原子响应之间的一致性。
2014-12-02 physics.atom-ph quant-ph
Prospects for high-resolution microwave spectroscopy of methanol in a Stark-deflected molecular beam
最近，甲醇中极其敏感的扭转-旋转跃迁已被用于对质子-电子质量比在宇宙学时间尺度上的可能变化设置严格的约束。为了改善这一制约因素，将需要更精确的实验室数据。在这里，我们探讨了在斯塔克偏转分子束中对甲醇进行高分辨率光谱分析的可能性。我们已经计算了较低的旋转水平在地面扭转振动状态的CH 3OH和CD 3OH分子的斯塔克位移，并使用它来模拟通过一个典型的分子束共振设置的轨迹。此外，我们已经确定了使用飞秒激光脉冲的甲醇分子的非共振多光子电离的效率。所描述的设置原则上适合于测量CH 3OH中的微波跃迁，精度低于10^{-8}。
2013-02-28 physics.atom-ph physics.chem-ph
Stark spectroscopy of Rydberg atoms in an atom-ion hybrid trap
本文报道了原子-离子混合阱中超冷原子的里德堡光谱，用于探测原子和离子混合物中的电场。我们得到的光谱表现出激发间隙对应于避免在斯塔克地图的能级交叉。从这些测量中，我们可以得出结论，基态原子经历高达250 V/cm的电场。然而，解释结果存在困难，因为一些数据表明电场是由离子产生的，而另一些数据表明它们来自保罗陷阱。我们讨论了可能的情况下解释测量数据，提供第一次测量检查这些情况下，并提出方法，最终解决这个难题。
2019-01-30 cond-mat.quant-gas 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
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
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
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
Atomic Coherence of 2 minutes and Instability of 1.5E-18 at 1 s in a Wannier-Stark Lattice Clock
本文在 87Sr 光晶格钟中系统研究了原子相干性限制因素，通过降低密度实现 118 秒相干时间，并据此展示了 1 秒处 1.5E-18 的钟不稳定度，为基础物理应用推进了光晶格钟性能。
2025-05-09 physics.atom-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
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
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
K-shell spectroscopy in hot plasmas: Stark effect, Breit interaction and QED corrections
斯塔克效应使谱线展宽，被广泛用于等离子体中电子密度和温度的推断。斯塔克效应的计算通常依赖于原子数据（跃迁率，能级，.）并不总是详尽的和/或仅对孤立的原子有效。在这项工作中，我们首先介绍了最近的发展，详细的不透明度代码SCO-RCG的K壳层光谱。该方法改编自Gilles和Peyrusse的工作。忽略偶极和碰撞算子中的非对角项，线轮廓表示为与斯塔克分量相关联的Voigt函数的和。形式依赖于抛物坐标的使用和莱曼线的相对论精细结构是通过对角化的哈密顿矩阵具有相同的主量子数n的量子态。SCO-RCG程序可以用来研究等离子体环境效应、微场分布的影响、电子和离子温度之间的解耦以及卫星线（如Li-类1 snln 'l' -1 s2 nl、Be-类等）的作用。原子结构的计算已经达到了精确的水平，需要评估Breit相互作用和多电子量子电动力学（QED）的贡献。虽然人们已经对类氢原子的QED效应（自能和真空极化）做了大量的研究，但对于任意数量的电子，情况要复杂得多。由于不存在精确的解析解，许多启发式方法被用来近似自能部分中额外电子的屏蔽。我们比较了不同的方式，包括原子结构的代码（斯莱特-康登，多配置Dirac-Fock等）的影响。
2016-10-17 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
Atomic data for calculation of the intensities of Stark components of excited hydrogen atoms in fusion plasmas
动态斯塔克效应（MSE）光谱是一种独特的诊断工具，能够确定的磁场的大小和方向的核心聚变等离子体。能量在25-1000 keV范围内的注入中性束中的快氢原子的主要激发通道是由于与质子和杂质离子的碰撞（例如，He $^{2+}$和较重杂质）。作为这种激发的结果，在10 $^{13}$ -10 $^{14}$ cm $^{-3}$的粒子密度下，斯塔克多重态的线强度不遵循统计预期（即，相同主量子数$n$内的精细结构能级的总体与它们的统计权重不成比例）。因此，任何真实的MSE光谱模型都必须包括相关的碰撞原子数据。本文给出了在$n$ =3范围内，运动诱导电场方向与质子-原子碰撞轴之间任意取向的抛物态激发截面的一般表达式。计算利用了用原子轨道紧耦合方法获得的密度矩阵，并且该方法可以应用于其他碰撞系统（例如，He $^{2+}$、Be $^{4+}$、C $^{6+}$等）。得到的横截面作为简单的拟合，可以直接应用于光谱建模。为了说明，我们注意到，在第一个经典的阴极射线实验中检测到的不对称性之间的红，蓝移光谱分量可以使用所提出的方法进行定量研究。
2020-03-05 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Possibility of "magic" co-trapping of two atomic species in optical lattices
人们一直致力于消除被困在特制的“魔法”光晶格中的原子的差分斯塔克位移，但迄今为止的工作都集中在单个被困原子物种上。在这项工作中，我们扩展这些想法，包括两个原子物种共享相同的光晶格。我们定性地表明，特别是，标量J = 0的二价原子与非标量态原子配对具有必要的特性，以实现这种斯塔克位移取消。然后，我们提出了数值计算结果的“魔术”捕获条件27铝配对87锶，以及其他几个二价原子。
2010-07-27 physics.atom-ph
Suppressing the Motion of Rydberg Atoms in Inhomogeneous Electric Fields via Stark Echo
Eberhard Karls Universität Tübingen（蒂宾根大学）；FORTH（希腊研究基金会）
针对表面非均匀电场导致里德伯原子运动及能级偏移的问题，提出斯塔克回波序列动态反转力，抑制原子运动并保持共振，适用于芯片耦合架构。
2026-06-08 physics.atom-ph quant-ph
Quantum optics of spin waves through ac Stark modulation
我们把一组线性量子操作，在光子系统中的许多基础研究的重要性，集体激发称为自旋波的材料域。利用交流斯塔克效应，我们实现了单激发的量子操作，并演示了通过在自旋波域中实现的分束器实现的Hong-Ou-Mandel效应的自旋波模拟。我们的方案使基于原子系综的量子中继器具有量子信息处理能力，并且可以很容易地应用于其他物理系统，例如掺杂晶体或室温原子系综。
2019-02-18 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Measurement of the Electric Dipole Moment of AlCl by Stark Level Spectroscopy
该研究利用低温缓冲气体束和 Stark 位移光谱测量 AlCl 多个电子振动态的电偶极矩，并指出从头算对自旋-轨道耦合处理敏感，为恒星与行星演化模型提供准确参数。
2025-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.atom-ph
Electric field analysis in a cold-ion source using Stark spectroscopy of Rydberg atoms
本文利用冷铷原子里德伯态的斯塔克光谱，结合经典离子轨迹模拟，系统研究了准连续光电离冷离子源中的净电场分布，揭示了提取电场和离子源产率对电场分布及离子流方向性的影响，为聚焦离子束应用中冷离子源的监测提供了依据。
2023-03-17 physics.atom-ph quant-ph
Three-dimensional three-photon Stark spectroscopy of a single Rb Rydberg atom in an ultrahigh-vacuum glass cell with eight electrodes
Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS（列扎诺夫半导体物理研究所西伯利亚分院）；Novosibirsk State University（新西伯利亚国立大学）；Institute of Laser Physics SB RAS（激光物理研究所西伯利亚分院）
研究在超高真空玻璃池单个铷原子三光子里德堡激发，利用八个电极产生电场，通过三光子方案同时观测斯塔克位移和分裂，能独立调谐电场并补偿杂散场，结果与理论相符，对里德堡静电测量有意义。
2026-07-20 physics.atom-ph quant-ph
Coherent Delocalization of Atomic Wave Packets in Driven Lattice Potentials
原子波包加载到相位调制的垂直光格势中，表现出由Wannier-Stark能级间的带内跃迁引起的相干离域动力学。Wannier-Stark带内跃迁在这里观察到通过监测原位波包范围。通过改变调制频率，我们发现在布洛赫频率的整数倍的共振。共振显示了傅立叶有限宽度的询问时间高达2秒。这也可以用于以ppm分辨率确定重力加速度。
2008-01-10 physics.atom-ph physics.optics
Spectroscopy of a cold strontium Rydberg gas
我们提出了一个冷锶里德伯气体的研究。利用里德伯原子的自发电离，从6 mK的锶原子云中探测到了n=20-80范围内里德伯态的窄带激光激发。使用高分辨率的步进扫描技术，我们进行详细的测量选定的里德堡态的斯塔克地图。我们发现测得的斯塔克地图和数值计算的基础上的独立电子模型之间的良好协议。最后，我们表明，第二价电子的激发可以用来探测的里德伯气体的动力学与纳秒时间分辨率通过自电离。
2011-02-14 physics.atom-ph
Precision spectroscopy of the fine and hyperfine structures of high molecular Rydberg-Stark states: Metrology of molecular hydrogen ions
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Centre National de la Recherche Scientifique（法国国家科学研究中心）
研究两类因离子核心角动量性质不同的高自电离分子里德堡-斯塔克态精细和超精细结构，结合多通道量子亏损理论和矩阵对角化分析光谱，得出相关常数及振动间隔，此方法通用且广泛适用于分子阳离子结构测量。
2026-07-09 physics.atom-ph
High precision measurement of the hyperfine splitting and ac Stark shift of the $7d$ $^{2}D_{3/2}$ state in atomic cesium
我们报道了在铯蒸气室中用高分辨无多普勒双光子光谱测量$^{133}$ Cs的$7d$ $^{2}D_{3/2}$态的超精细分裂。我们确定的超精细耦合常数$A = 7.3509(9)$ MHz和$B = -0.041(8)$ MHz，这代表了一个数量级的精度提高。我们还得到的核磁八极耦合常数$C$的大小的界限。此外，我们测量了767.8 nm处的$6s$ $^{2}S_{1/2} \rightarrow 7d$ $^{2}D_{3/2}$跃迁的交流斯塔克位移为$-49 \pm 5$ Hz/（W/cm $^2$），与理论计算一致。我们进一步报告的测量碰撞位移[ $-32.6 \pm 2.0$ kHz/mTorr]和压力加宽的个人超精细水平的$6s$ $^{2}S_{1/2} \rightarrow 7d$ $^{2}D_{3/2}$过渡。这些测量结果为分析基于铯原子$6s$ $^{2}S_{1/2} \rightarrow 7d$ $^{2}D_{3/2}$双光子跃迁的光频标的系统效应提供了有价值的信息
2022-10-04 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Magic wavelength for the hydrogen 1S-2S transition: Contribution of the continuum and the reduced-mass correction
最近，我们研究了氢原子1 S-2S跃迁的魔波长[A.K.，A 92，042507（2015）]。对氢光谱离散部分的虚原子态进行了显式求和，以评估原子的极化率。在本文中，我们补充了光谱的连续部分的贡献，并添加了约化质量校正。发现1 S态和2S态的最低阶交流斯塔克位移相等的魔波长等于514.6nm。在魔波波长处的交流斯塔克位移为-221.6 Hz /（kW/cm ^2），并且在驱动激光频率变化下的魔波波长处的交流斯塔克位移的斜率为-0.2157 Hz/（GHz kW/cm ^2）。
2016-10-12 physics.atom-ph
Adsorbate dynamics on a silica-coated gold surface measured by Rydberg Stark spectroscopy
在表面附近捕获里德伯原子是实现量子信息或混合量子系统的重要一步。这些实验中的挑战之一是克服从表面上的污染物发出的电场。在这里，我们报告的电场测量所产生的$^{87}$ Rb原子吸收的25 $\,$ nm厚的二氧化硅层$_2$，覆盖90 $\,$ nm层的金。使用到23 $D_{5/2}$和25 $S_{1/2}$状态的双光子跃迁测量电场。我们测量的电场值高于金属表面上测量的典型值，但与SiO $_2$表面上的其他测量结果一致。此外，我们测量了场的时间行为，并观察到我们可以在一个实验周期内减少它，使用紫外线或通过温和地加热表面，而场的建立需要数千个周期。我们解释这些结果的变化，在广告原子分布在表面上。这些结果表明，杂散电场可以减少，打开了新的可能性，与表面附近的捕获里德伯原子的实验。
2015-12-23 physics.atom-ph
High-resolution spectroscopy on cold electrically trapped formaldehyde
我们提出了精确的光谱电捕获甲醛（H $_2$ CO），展示了关键属性，这将使分子光谱前所未有的精度。我们的方法利用了一个微结构的电陷阱与均匀的领域在陷阱中心和旋转过渡与最小的斯塔克扩大在“魔术”偏移电场。使用通过光电西西弗斯冷却到低毫开尔文温度制度的分子，我们减少斯塔克展宽的$J=5\leftarrow4$（$K=3$）过渡在364 GHz远低于1 kHz，观察多普勒限制线宽下降到3.8 kHz，并确定与子kHz的不确定性的线的位置。我们的研究结果和明确的前景，甚至更窄的光谱铺平了道路，对不同的分子物种的陷阱精密光谱。
2018-07-17 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Precision spectroscopy in Yb+ ions
该研究通过表征磁场与射频场均匀性，并用全息相位板将高斯光束整形成平顶光束以均衡AC Stark频移，实现了8个172Yb+及20个173Yb+的电八极跃迁多离子光谱，为多离子光钟奠定基础。
2025-09-29 physics.atom-ph
Measurement of the scalar polarizability within the 5P1/2-6S1/2, 410 nm transition in atomic indium
我们完成了~（115）In在410 nm 5 P_（1/2）-6S_（1/2）跃迁斯塔克位移的新测量。我们测得斯塔克位移常数为kS=-122.92（33）kHz/（kV/cm）^2，对应于6S 1/2和5 P 1/2态极化率之差Δα_0为1000.2（2.7）a.u.。(in原子单位）。这一结果是一个因素的30比以前的测量更精确，是在良好的协议与一个新的理论值的基础上从头计算的波函数在这个三价电子系统。测量是在铟原子束装置中进行的，使用GAN激光二极管系统，并利用FM光谱技术在我们的相互作用区域光学深度通常小于10^-3的条件下提取激光透射光谱。
2013-02-04 physics.atom-ph
Measurement of dynamic Stark polarizabilities by analyzing spectral lineshapes of forbidden transitions
我们测量了镱原子激发态3D 1的动态标量和张量极化率。通过分析在静电和磁场存在下由共振光驻波驱动的408 nm 1 S 0-> 3D 1跃迁的光谱线形来测量极化率。由于原子与驻波的相互作用，谱线的形状具有与极化率相关的特征畸变。一个理论模型被用来模拟的线形和确定的结合的极化率的基态和激发态通过拟合模型的实验数据。该组合的测量不确定度为13%，其中只有3%是由于模拟和拟合过程中的不确定性。通过比较两种不同的极化率组合，首次测量了态3D 1的标量极化率和张量极化率。我们表明，这种技术可以应用到类似的原子系统。
2010-09-29 physics.atom-ph
Single-Photon Rydberg Excitation and Trap-Loss Spectroscopy of Cold Cesium Atoms in a Magneto-Optical Trap by Using of a 319-nm Ultra-Violet Laser System
本文研究了铯原子在磁光阱中的单光子里德伯激发。我们用窄线宽319 nm紫外激光直接将原子从${{6S}_{1/2}}$基态激发到${{nP}_{3/2}}(n=70-100)$里德堡态。里德堡态的检测通过监测当${{6S}_{1/2}} (F = 4)$基态上的部分布居转移到里德堡态时MOT的荧光信号的减少来进行。我们清楚地观察到由于冷却光的陷阱损失谱中的Autler-Townes双峰。利用里德伯原子的大极化率，我们观察到了背景直流电场诱导的Autler-Townes双重态的Stark分裂。通过理论分析研究了斯塔克位移对电场的依赖关系，并由斯塔克分裂的测量结果推断出直流电场。我们发现在冷系综附近存在一个44.8（4）mV/cm的直流电场。这表明高位里德伯原子可以作为直流电场的传感器。
2019-11-21 physics.atom-ph
Nonperturbative resonant strong field ionization of atomic hydrogen
研究了氢原子1 s-2 p跃迁的共振强场电离。通过“强”，我们理解拉比周期在飞秒时间尺度上执行。电离和AC斯塔克位移修改束缚态动力学严重，导致非微扰签名的光电子能谱。我们介绍了一个分析模型，能够预测的光电子能谱中的定性特征，如适度的场强的Autler-Townes峰的位置。从头算的时间依赖性薛定谔方程的解决方案显示出显着的移位和扩大的左Autler-Townes峰的场强增加。用精确的交流Stark位移和Floquet理论得到的电离率对这一结果进行了分析和解释。最后，它表明，在有限的脉冲短至20 fs的Autler-Townes二重峰的情况下，仍然可以解决。全球范围内正在建设的第四代光源将提供明亮的相干辐射，光子能量范围从十分之一meV到数十keV，因此涵盖了本文研究的范围，以便使用这些新光源测量非微扰的相对AC Stark位移。
2007-07-20 physics.atom-ph physics.optics
High accuracy measure of atomic polarizability in an optical lattice clock
尽管斯塔克效应是量子力学微扰理论的典型例子，也是最早观察到的光谱位移之一，但它通过黑体辐射成为现代光学原子钟中最大的不确定性来源。通过采用超冷、囚禁原子系综和高稳定度光学钟，我们以前所未有的精度描述了二次斯塔克效应。我们将镱光钟对电场（如黑体辐射）的灵敏度报告为接地和激发时钟电平的差分静态极化率：36.2612（7）kHz（kV/cm）^{-2}。由于室温黑体辐射，时钟的分数不确定度降低了一个数量级，为3 \times 10^{-17}。
2011-12-13 physics.atom-ph physics.ins-det quant-ph
Zeeman-tuned rotational level-crossing spectroscopy in a diatomic free radical
分子自由基的旋转水平可以使用实验室规模的磁场调节到简并。由于它们固有的窄宽度，这些相反宇称态的能级交叉已经被提议用于研究宇称违反相互作用和其他应用。我们用$^{138}$ BaF实验研究了该系统的典型表现。使用斯塔克混合检测方法，我们证明了电平交叉信号的频谱宽度小至6 kHz。我们使用我们的数据来验证预测的线型，跃迁偶极矩，和斯塔克位移，并精确地确定分子的磁性g因子。我们的研究结果构成了一个初步的概念验证，使用这个系统来研究核自旋相关的宇称破坏效应。
2014-03-11 physics.atom-ph
Control of an atomic quadrupole transition in a phase-stable standing wave
本研究利用表面电极阱中的单个钙离子和集成光子器件产生的相位稳定驻波，通过空间映射Rabi频率与AC Stark位移，实现面向量子控制和计量的四极跃迁调控。
2023-06-06 physics.atom-ph quant-ph
High-resolution 'magic'-field spectroscopy on trapped polyatomic molecules
在冷却和捕获分子的快速进展，使第一个实验的高分辨率光谱的捕获双原子分子，有希望前所未有的精度。将这项工作扩展到多原子分子提供了独特的机会，由于更复杂的几何形状和额外的内部自由度。在这里，这是通过结合一个磁场微结构的电陷阱，旋转过渡与最小的斯塔克加宽在“魔术”偏移电场，和光电西西弗斯冷却的分子到低毫开尔文温度制度。因此，我们减少斯塔克展宽的$J=5\leftarrow4$（$K=3$）过渡的甲醛在$364\,$ GHz远低于$1\,$ kHz，观察多普勒限制线宽下降到$3.8\,$ kHz，并确定“魔”场线位置的不确定性低于$100\,$ Hz。我们的方法为研究不同的多原子分子物种提供了多种可能性。
2021-10-21 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Measurement of the scalar third-order electric polarizability of the Cs ground state using CPT-spectroscopy in Ramsey geometry
黑体辐射引起的交流斯塔克位移是现代铯微波频率标准系统不确定度的主要来源。该移位在三阶电极化率$α_0^{(3)}$方面被参数化，该三阶电极化率可以从时钟转变谐振的静态电场位移推断。本文报道了一个测量热Cs原子束微分极化率$Δα_0^{(3)} = α_0^{(3)}(F{=}4) - α_0^{(3)}(F{=}3)$的全光CPT泵浦探测实验，并由此推导出了$ α_0^{(3)}(F{=}4) = 2.023(6)_{stat}(9)_{syst}~Hz/(kV/cm)^2$，它对应于标量斯塔克位移参数$ k_{s} = -2.312(7)_{stat}(10)_{syst}~Hz/(kV/cm)^2$。该结果与最近在原子喷泉中的测量结果在两个标准偏差内一致，并排除了最近在Cs蒸气室中获得的另一个结果。
2014-02-24 physics.atom-ph
Variational Calculation of the Hyperfine Stark Effect in Atomic $^{87}$Rb, $^{133}$Cs, and $^{169}$Tm
本文提出一种电子变分方法计算静态外电场下原子超精细结构跃迁能量，避免中间态计算，并应用于$^{87}$Rb、$^{133}$Cs和$^{169}$Tm，结果与先前计算相符并验证了Tm时钟跃迁的极化率差。
2025-08-28 physics.atom-ph quant-ph
Light-shift spectroscopy of optically trapped atomic ensembles
提出了一种提取偶极囚禁冷原子系综物理参数的方法。该技术利用阱本身的空间依赖性ac-斯塔克位移将原子分布投影到光移加宽的透射光谱上。我们开发了一个模型，连接原子分布与预期的透射光谱。然后，我们证明了该技术的实用性，推导出的温度，陷阱深度，寿命，和被困原子数从数据中采取的Single Shot实验测量。
2019-11-07 physics.atom-ph
Stark effect in the nonuniform field and its influence on the fine structure of Rydberg blockade
在原子尺度上研究了非均匀电场对类氢原子能级分裂的影响。这种情况对于里德堡阻滞现象的多水平治疗很重要[Yu.V. Dumin，J. Phys. B，v.47，p.175502（2014）]。导出了能级的显式表达式。由电场梯度引起的能量偏移的典型值与主量子数的4次方成比例（即，原子大小的平方），如从定性考虑所预期的。最后，分析了电场梯度项起主导作用时里德伯阻塞的精细空间结构，并与实验结果进行了比较。
2015-05-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Simultaneous modulation transfer spectroscopy on transitions of multiple atomic species for compact laser frequency reference modules
本文提出了一种利用单一光学系统同时稳定多原子跃迁激光频率的方法。该方法是基于调制转移光谱和信号分离调制在不同的频率和电子滤波。作为概念的证明，我们演示了钾D $_1$，D $_2$和铷D $_2$跃迁的同步光谱。该技术可以很容易地扩展到其他原子物种，并允许多功能和紧凑的频率参考模块的发展。
2018-06-07 physics.atom-ph
Calibration-free Rydberg Atomic Receiver for Sub-MHz Wireless Communications and Sensing
针对亚兆赫兹频段传统接收机不适用的问题，提出基于直流与交流斯塔克联合模型的无校准里德伯原子接收方法，通过调制斯塔克谱并映射原子极化率，实现30 kHz下5.3 mV/cm的最小可探测场，扩展了工作范围。
2025-10-23 physics.atom-ph physics.ins-det
Photoassociative molecular spectroscopy for atomic radiative lifetimes
当二聚体的原子在大部分时间保持非常远的距离时，在所谓的长程分子状态中，它们的相互作用由普通的原子性质决定。对冷原子光缔合布居的分子激发态的高分辨光谱研究（光缔合光谱）很好地说明了这一性质。它提供了原子辐射寿命的精确测定，这是已知的原子计算的敏感测试。到目前为止，已经对所有稳定的碱金属原子和其他一些原子种类（Ca、Sr、Yb）进行了许多这样的分析。这里试图对这些测定进行系统的回顾，并特别注意准确性问题。
2009-02-17 physics.atom-ph
Direct frequency-comb spectroscopy of $6S_{1/2}$-$8S_{1/2}$ transitions of atomic cesium
利用直接频梳光谱技术研究了热蒸气环境中铯原子$6S_{1/2}$ - $8S_{1/2}$双光子跃迁的绝对频率。通过利用在时间上分离高于和低于双光子共振频率的激光光谱的相干控制方法，在两个空间上不同的位置建立无多普勒吸收，并成像用于高精度光谱。理论分析发现，这些跃迁谱线的测量不确定度低于$5\times10^{-10}$，主要来自激光诱导交流斯塔克位移。
2017-07-20 physics.atom-ph
Spectroscopy of atomic hydrogen. How is the Rydberg constant determined?
本文介绍了最近的理论和实验结果在氢。我们特别强调用于推导里德伯常量$R_\infty$的方法，我们认为未来的改进的前景在$R_\infty$的精度。
2008-09-17 physics.atom-ph
Resolution-enhanced quantitative spectroscopy of atomic vapor in optical nanocells based on second-derivative processing of spectra
提出了一种基于碱金属原子蒸气纳米电池吸收光谱二阶导数处理的方法，从宽的非均匀重叠光谱中恢复窄的均匀光谱特征。所示的方法，以保持频率的位置和振幅的光谱转换，从而适用于定量光谱。所提出的技术已成功应用并测试：超精细分裂和原子跃迁概率的测量;原子频率参考的开发;同位素丰度的测定;原子与表面相互作用的研究;以及确定磁场诱导的原子跃迁频率和概率的修改。实验结果与理论模型完全一致。
2019-06-14 physics.atom-ph
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
Observation of Large Atomic-Recoil Induced Asymmetries in Cold Atom Spectroscopy
原子反冲效应导致大（25%）的不对称性，在简单的光谱研究的钙原子已被激光冷却到10微开尔文。从更熟悉的多普勒展宽域的光谱开始，我们展示了吸收和光的受激发射之间的基本不对称性如何体现在较短的光谱脉冲导致傅里叶变换制度。这些效应发生在频率尺度上，比反冲位移本身的大小大得多，并且在饱和光谱学中以前没有观察到。这些结果与基于自由膨胀中性原子的最新光学原子钟有关。
2004-01-05 physics.atom-ph
An atomic hydrogen beam to test ASACUSA's apparatus for antihydrogen spectroscopy
ASACUSA合作的目的是测量反氢的基态超精细分裂（GS-HFS），反氢是氢原子的反物质。在这两个系统中的相应的转换的比较将提供CPT对称性，三个离散对称性的组合电荷共轭，宇称，和时间反转的敏感测试。对于GS-HFS光谱仪的离线测试，我们构建了冷极化原子氢源。在这些论文中，我们报告了用我们的装置在地球磁场中成功地观测到氢原子的超精细结构跃迁。
2015-01-12 physics.atom-ph
