Subnatural-linewidth biphotons from a Doppler-broadened hot atomic vapor cell
本文报道了用多普勒展宽(530 MHz)热原子蒸气室有效地产生亚自然线宽(< 6 MHz,Rb D1/D2线)双光子。我们在63 ℃的热石蜡包裹的~(87)Rb蒸气室中利用共振自发四波混频产生了带宽(1.9 - 3.2 MHz)和相干时间(47 - 94 ns)可控的时频纠缠光子对。我们的后向相位匹配方案与光泵浦是关键,以尽量减少产生的不相关的光子从共振荧光。这一结果为研制基于原子池的小型窄带双光子源奠定了基础
2016-02-27 quant-ph
Image Storage in Hot Vapors
我们从理论上研究了热原子蒸气中图像的传输和存储。采用$4f$系统进行成像,并将原子蒸气室放置在变换平面上。根据“光存储”的思想,物体在物平面上的夫琅禾费衍射图样可以转换为原子拉曼相干。我们研究如何存储的衍射图案下扩散的演变。我们的结果表明,在适当的条件下,图像可以重建高保真度。这个过程工作的主要原因是衍射图案的反相分量的扩散相消干涉的事实。
2007-10-22 quant-ph
Generating quantum correlated twin beams by four-wave mixing in hot cesium vapor
利用基于双$Λ$方案的非简并四波混频过程,在热铯蒸气中产生了最大强度差压缩为6.5 dB的量子关联孪生光束。实验中泵浦光和探测光之间具有很好的频率和相位差稳定性,这是压缩效应显著改善的主要原因。在较宽的实验参数范围内可以观察到强度差压缩,这保证了强度差压缩的鲁棒产生。由于该方案在Cs $D_{1}$线处产生多空间模式孪生光束,因此对涉及原子和固态系统之间的量子成像和相干界面的实验感兴趣。
2017-10-18 quant-ph
Interacting double dark resonances in a hot atomic vapor of helium
我们从实验和理论上研究了两种不同的三脚架配置使用亚稳态氦($^4$ He*),与探测场极化垂直和平行于量子化轴,由所施加的弱磁场定义。在第一种情况下,两个暗共振不相干地相互作用,并随着耦合功率的增加而合并成单个EIT峰。在第二种情况下,我们观察到两个暗共振之间的相消干涉,在谱线中心产生一个额外的吸收峰。
2011-07-17 quant-ph
Observation of Ultra-narrow Electromagnetically Induced Transparency and Slow Light using Purely Electronic Spins in a Hot Atomic Vapor
在室温下,在气态~ 4 He中观察到电磁感应透明(EIT)。超窄(小于10 kHz)EIT窗口首次获得纯电子自旋多普勒展宽的存在下。通过测量EIT共振的功率依赖性,强调碰撞的积极作用。慢光的测量为应用开辟了可能的途径。
2008-03-17 quant-ph
Observation of lasing without inversion in a hot rubidium vapor under electromagnetically-induced transparency conditions
在光腔中,在电磁感应透明(EIT)条件下,我们观察到热铷原子气体中的无反转连续激光。该介质由单个"耦合“光束相干地和共振地泵浦,该光束也在激光跃迁中产生EIT。稳态强度的阈值作为原子密度和耦合光束的强度的函数。一个有效的三能级λ系统的理论模型表明,增益无反转是可能的,在这个系统中,如果两个基态耦合的去极化碰撞,如果衰变分支比满足一定的条件。
2008-06-24 quant-ph
Delaying two-photon Fock-states in a hot cesium vapor using on-demand generated single-photons from a semiconductor quantum dot
固态量子发射体的单光子在光子量子技术的发展中起着至关重要的作用。诸如N光子Fock态的更高阶状态允许例如在量子增强感测中的应用。在这项研究中,我们利用热铯蒸气在D1线的色散,作为慢光效应的结果,实现了单光子和双光子的时间延迟。单光子按需从InGaAs量子点产生,而它们在分束器处的量子干涉用于产生双光子Fockstate。我们验证了单光子和双光子Fock态的成功传播和时间延迟,同时实现了显著的延迟(5倍初始光子长度)和同时的高透射率(~ 90%)。
2020-10-12 quant-ph
Rydberg-EIT of $^{85}$Rb vapor in a cell with Ne buffer gas
该研究通过含 5 Torr Ne 的 $^{85}$Rb 气室观测 Rydberg-EIT 频移与展宽,并用散射和极化机制建模,证明其可探测缓冲气体密度及等离子体电场。
2023-08-15 physics.atom-ph physics.ins-det physics.plasm-ph
Laser-written vapor cells for chip-scale atomic sensing and spectroscopy
我们报道了利用飞秒激光加工制作碱金属蒸汽电池。这种激光写入蒸气室(LWVC)技术允许任意形状的3D内部体积,并具有与光子结构和光学元件集成的潜力。我们使用非蒸发吸气剂来分散铷和吸收缓冲气体。这使我们能够在没有真空设备的情况下生产具有低于大气压的缓冲气体压力的电池。我们演示了亚多普勒饱和吸收光谱和单光束光学磁强计与一个单一的LWVC。LWVC技术可以在小型化原子量子传感器和频率参考中找到应用。
2022-07-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Squeezed Light and Entangled Images from Four-Wave-Mixing in Hot Rubidium Vapor
纠缠多模场在量子信息中有着重要的应用,如并行量子信息协议、量子计算和量子成像等。我们研究了在795 nm的铷蒸气中使用非简并四波混频过程来演示量子纠缠图像的产生。由于缺少光学谐振腔,四波混频方案产生固有的多空间模式输出场。我们已经验证了多模光束之间的纠缠的存在,通过分析的幅度差和相位和噪声使用双零差检测方案,测量在这两种情况下超过4 dB的压缩。本文将讨论基于四波混频的放大器的量子特性,以及这种器件的多模特性。
2008-11-10 quant-ph
Vacuum squeezing via polarization self-rotation and excess noise in hot Rb vapors
本文从实验和理论两方面分析了在正交线偏振泵浦光作用下真空光场的量子涨落。以前报道的理论和实验研究提供了一些矛盾的结论,关于在这个系统中观察到“压缩真空”的可能性-真空波动低于标准量子极限的减少。本文以无缓冲区的原子核中Rb的D1跃迁为例,证明了真空压缩被非相干过程(如自发发射、弹性散射等)破坏,并且其观测仅在实验参数空间的特定小区域中是可能的。数值模拟结果与实验结果吻合较好,表明两个激发态超精细能级在压缩和超噪声产生中起着至关重要的作用。在低噪声频率下,远失谐原子对场涨落的显著影响使得必须明确考虑原子蒸气的全速度分布。
2009-03-18 quant-ph
Realistic theory of electromagnetically-induced transparency and slow light in a hot vapor of atoms undergoing collisions
我们提出了一个现实的理论处理的三能级$Λ$系统中的热原子蒸汽与耦合和探测场的任意强度的相互作用,导致电磁感应透明和慢光下的双光子共振条件。我们考虑到所有相关的退相干过程,包括col5Blisions。在强碰撞极限下有效地模拟了变速碰撞(VCC),这有助于实现整个多普勒轮廓上的耦合光束的光泵浦。的原子密度矩阵元素的稳态表达式进行数值计算,以产生实验测量的响应特性。的预测,考虑到在两个较低的水平的$Λ$的原子流入的动态速率,是在极好的协议与报告的实验结果为$^4$他 *。VCC参数所起的作用被认为是不同的渡越时间或拉曼相干衰减率。
2009-01-23 quant-ph
Spin-exchange collisions in hot vapors create and sustain bipartite entanglement
碱金属或碱金属/惰性气体蒸气中的自旋交换碰撞是量子传感、核子结构研究、基本对称性测试和医学成像的基础。我们在这里表明,在热碱蒸汽自旋交换碰撞自然产生强烈的二分纠缠,我们明确量化使用量子信息科学的工具。研究表明,这种纠缠的寿命至少与自旋交换弛豫时间一样长,并且直接影响可测量的自旋噪声可观测量值。这是一个正式的理论证明,一个热而稠密的原子蒸气可以支持长寿命的二分和可能更高阶的纠缠。
2020-06-12 physics.atom-ph quant-ph
Transit effects for non-linear index measurement in hot atomic vapors
热原子蒸气由于具有很大的克尔非线性,在非线性光学和量子光学中有着广泛的应用。虽然线性折射率和透射率被精确地测量并且在理论上被很好地建模,但是对于极化率的$χ^{(3)}$非线性部分,类似的表征仍然是部分的。在这项工作中,我们提出了一套工具来测量和估计数值的非线性指数的热原子蒸汽在稳态和瞬态响应的介质。我们应用这些技术的表征的热蒸汽的铷,我们的证据所发挥的关键作用的过境效应,由于有限的光束尺寸,在测量的非线性指数。
2022-05-31 physics.optics quant-ph
Velocity-selective spectroscopy measurements of Rydberg fine structure states in a hot vapor cell
本文介绍了一种研究热里德伯气体光谱的速度选择光谱技术。该方法提供了光谱间隔的高分辨率测量。基于此方法,在室温133Cs蒸气室中测量了中间态的速度选择性超精细分裂,以及通过双光子里德伯激发的里德伯态的无多普勒精细结构分裂.实验数据与理论预测吻合良好。
2017-05-18 physics.atom-ph quant-ph
Weak localization of light in hot atomic vapors
我们从理论上探讨了在热原子蒸气中检测光的弱局部化的可能性,在这种情况下,人们通常期望原子的快速热运动破坏多重散射中的任何干涉。为此,我们计算的相干后向散射峰,假设高温,并考虑到原子散射体的量子能级结构。研究发现,通过在大的激光失谐量下工作和使用具有细长几何形状的小原子盒,可以部分抵消由于热运动引起的退相干。在这些条件下,我们的估计表明,在热蒸汽中的弱本地化应该在实验检测范围内。
2021-10-30 physics.optics quant-ph
Coherent Dark States of Rubidium 87 in a Buffer Gas using Pulsed Laser Light
用脉冲锁模二极管激光器在D1跃迁频率下工作,实验观察到铷原子基态超精细能级F=1,m=0和F=2,m=0之间的相干暗共振。只要脉冲重复频率与6.8 GHz的铷87基态超精细分裂的整数分数相匹配,就会发生共振。通过改变脉冲重复频率获得光谱。用氩气作缓冲气体的电池,得到了窄至149 Hz的线宽。用这种方法首次测量了铷原子与氙原子碰撞的基态退相干截面1.1*10^(-18)cm ^2。
1998-04-08 quant-ph
Wall-Collision Effect on Optically-Polarized Atoms in Small and Hot Vapor Cells
研究了小而热气室中壁面退极化对光泵碱金属原子极化的影响,提出了减小泵浦光束直径以减轻壁面效应的方法,并分析了其对SERF原子磁力计性能的限制。
2023-05-19 quant-ph
Experimental generation of multiple quantum correlated beams from hot rubidium vapor
多个量子模之间共享的量子关联和纠缠对于基础科学和量子技术的未来发展都具有重要意义。这种发展还需要多模量子光源和原子系综之间的有效量子接口,这使得有必要实现与原子跃迁相匹配的多模量子光源。在这里,我们报告这样的源,提供了一种方法,用于产生量子相关光束,可以扩展到大量的模式,通过使用多个四波混频(FWM)过程中的热铷蒸气。实验上,我们表明,两个级联的四波混频过程产生强的量子关联之间的三个明亮的光束,但不是其中任何两个。此外,级联系统的强度差压缩从一个四波混频过程得到的-5.5 $\pm$ 0.1 dB/-5.5 $\pm$ 0.1 dB增强到-7.0 $\pm$ 0.1 dB。我们的系统的主要优点之一是,随着量子模式数量的增加,量子关联的总程度也会增加。所提出的方法也是免疫的相位不稳定性,由于其相位不敏感的性质,可以很容易地扩展到多个模式,并在多量子相关图像的生产具有潜在的应用。
2014-07-15 quant-ph
GHz Rabi flopping to Rydberg states in hot atomic vapor cells
本文报道了在热铷蒸气中,在低于1纳秒的时间尺度上观察到的到里德伯态的拉比振荡。我们使用带宽限制的脉冲激发,并观察到6个完整的拉比周期内的脉冲持续时间为~4 ns。我们发现一个令人惊讶的简单模型的基础上的实验和数值模拟之间的良好协议。这一结果表明,即使在热原子蒸气中,也可以实现与里德堡态的完全相干动力学,从而表明小蒸气室可以作为室温量子器件的平台。此外,该结果意味着单原子里德伯门中先前的相干动力学可以被加速三个数量级。
2011-10-10 physics.atom-ph quant-ph
Generation and delayed retrieval of spatially multimode Raman scattering in warm rubidium vapors
我们应用集体拉曼散射在温暖的铷-87蒸气中产生,存储和检索空间多模光。光在自发斯托克斯散射过程中产生。这伴随着在原子系综中产生对应的集体激发--自旋波。在一定的存储时间后,我们相干地将自旋波转换为确定性反斯托克斯散射中的光。整个过程可以看作是延迟的四波混频,它产生成对的相关的、延迟的随机图像。由于使用了缓冲气体,可以存储高达微秒的高阶空间模式。我们研究了铷原子在不同缓冲气体中的拉曼散射、集体激发的存储和恢复特性,着重研究了空间效应以及铷原子扩散引起的退相干的影响。我们通过分析远场散射光部分之间强度波动的统计相关性来量化创建和检索的模式数量。
2014-05-17 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
Generation of sub-MHz and spectrally-bright biphotons from hot atomic vapors with a phase mismatch-free scheme
我们利用全共传播方案,保持相位匹配条件,在自发四波混频(SFWM)过程中产生双光子从一个热原子蒸汽。该方案使我们的双光子不仅超过了热原子SFWM的工作,而且还可以与冷原子SFWM或腔辅助自发参量下转换产生的双光子竞争。这项工作中的双光子线宽可以调节一个数量级。当我们将线宽调谐到610 kHz时,双光子的最大双光子关联函数$g_{s,as}^{(2)}$为42。这种$g_{s,as}^{(2)}$对经典光场的Cauchy-Schwartz不等式的破坏高达440倍,证明了双光子具有很高的纯度。610-kHz双光子源的每线宽产生率为1,500对/(s $\cdot$ MHz),这是文献中所有亚MHz双光子源的最佳结果。通过将泵浦功率增加16倍,我们进一步将每线宽的产生速率提高到2.3 $\times$ 10 $^4$对/(s $\cdot$ MHz),而最大$g_{s,as}^{(2)}$变为6.7。此外,我们能够将线宽调谐到290 $\pm$ 20 kHz。这是迄今为止所有单模双光子中最窄的线宽。
2021-02-02 quant-ph
Temporal profile of biphotons generated from a hot atomic vapor and spectrum of electromagnetically induced transparency
我们系统地研究了双光子的时间分布,即,时间相关的单光子对,通过自发四波混频过程从热原子蒸气中产生。测量的双光子波包或双光子关联函数的时间宽度随耦合功率的变化范围为70 ~ 580 ns。本文导出了多普勒展宽介质中双光子光谱轮廓的解析表达式。解析表达式表明,光谱轮廓主要由电磁感应透明效应决定,表现为一个线宽近似等于电磁感应透明线宽的洛伦兹函数。因此,双光子的时间分布受多普勒展宽的影响是一个指数衰减函数,这与实验数据是一致的。在与双光子测量相同的实验条件下,利用经典光的弱输入探测场,我们进一步测量了EIT谱。由经典光EIT谱确定的参数计算的双光子波包的理论预测与实验数据一致。这种一致性表明,在多普勒展宽介质中,经典光EIT谱是双光子时间分布的一个很好的指示。此外,测量的双光子时间宽度与基于双光子EIT效应的解析公式的预测结果也很接近。该研究为定量地理解多普勒展宽介质中双光子的光谱和时间分布提供了一种分析方法。
2022-04-05 quant-ph
Image cloning beyond diffraction based on coherent population trapping in a hot Rubidium vapor
该研究实验验证了热铷蒸气中利用CPT效应将字母图像由耦合场转移至探测场,并实现无通常衍射传输,为图像计量、处理和生物成像提供新机制。
2013-12-06 physics.optics quant-ph
Hot atomic vapors for nonlinear and quantum optics
本文回顾了利用接近室温的热原子蒸气作为非线性共振介质的研究,重点介绍了四波混频、非经典光产生、光子关联、量子存储器及光量子流体等应用。
2022-09-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Simple microwave field imaging technique using hot atomic vapor cells
我们展示了一个简单的技术,微波场成像使用碱金属原子在蒸汽细胞。待测量的微波场驱动原子超精细跃迁的拉比振荡,该超精细跃迁使用激光束和相机以空间分辨的方式检测。我们的蒸气室几何结构能够单次记录具有350 μm空间分辨率的二维微波场图像。使用微制造的蒸气室阵列,几微米的分辨率似乎是可行的。微波磁场的所有矢量分量都可以成像。我们的设备简单紧凑,不需要低温或超高真空。
2012-12-13 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.ins-det
Multi-pass configuration for Improved Squeezed Vacuum Generation in Hot Rb Vapor
我们研究了热Rb蒸气中通过极化自旋转效应产生的压缩真空场。我们以前的实验表明,所观察到的压缩量可能会受到压缩真空输出与高阶空间模式的污染的限制,这些模式也是在细胞内部产生的。在这里,我们证明了压缩可以通过使光与密度较小的原子系综相互作用多次来改善。通过优化一些参数,我们可以实现高达-2.6 dB的压缩在多通的情况下,这是0.6 dB的改善相比,单通的实验配置。结果表明,除了介质的光学厚度外,空间模结构和胞腔结构也对压缩能级有影响。
2017-05-10 physics.atom-ph quant-ph
Four-wave mixing with anti-parity-time symmetry in hot $^{85}$Rb vapor
该研究在热 $^{85}$Rb 蒸气的双 $\Lambda$ 体系中实验实现 anti-PT 对称四波混频,并在计入损耗与 Langevin 噪声后验证奇异点附近的增益和双模相对强度压缩符合理论。
2023-08-21 physics.optics quant-ph
Sub-Doppler spectroscopy of Rydberg atoms via velocity selection memory in a hot vapor cell
本文利用泵浦-探测技术在热铯蒸气池中保留初始速度选择痕迹,实现里德伯态的亚多普勒光谱,并在高密度下通过光谱分析获得碰撞位移与展宽信息。
2025-01-05 physics.atom-ph quant-ph
High-optical-depth, sub-Doppler-width absorption lines at telecom wavelengths in hot, optically driven rubidium vapor
Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学);National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院)
通过强控制场 Dress 中间态,实现高温铷蒸气在电信波长处的高光学密度与亚多普勒宽度吸收线。
2026-09-21 physics.atom-ph quant-ph
Inter-species spin-noise correlations in hot atomic vapors
本文实验与理论研究了$^{87}$Rb-$^{133}$Cs热原子蒸气中由自旋交换碰撞主导的跨物种自旋噪声关联,利用磁场调控厘清多种关联类型,并观测到超过60%的互相关系数,为量子增强传感设计提供依据。
2023-10-15 physics.atom-ph quant-ph
Detection of long-range coherence in driven hot atomic vapors by spin noise spectroscopy
本研究通过自旋噪声光谱探测双光场驱动的热铷原子,发现非厄米Floquet晶格模型可描述塞曼态间相干性,并观察到长程相干随间距指数衰减。
2025-10-06 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph quant-ph
Weak-value amplification of the fast-light effect in rubidium vapor
我们利用弱值放大来增强热铷蒸气中诱导拉曼吸收的偏振灵敏快光效应。我们的实验表明,将输出信号投射到适当的偏振态可以实现4.2 μs的脉冲提前,这是色散自然引起的脉冲提前的15倍。更重要的是,我们表明,弱值放大与原子系统的色散响应相结合,提供了一个明显的优势,在最大的脉冲前进可实现一个给定的值的损失。这种技术在设计新型量子信息处理门和电信系统的光缓冲器方面具有潜在的应用价值。
2014-12-09 physics.optics quant-ph
Emergence of synchronisation in a driven-dissipative hot Rydberg vapor
本文在热铷原子蒸气中观测到里德堡态同步现象,并通过全局里德堡密度平均场理论解释了强相互作用导致的频率与相位锁定。
2025-03-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
An optically accelerated extreme learning machine using hot atomic vapors
本文提出将热原子蒸气中光束的可调非线性自由空间传播与 Extreme Learning Machine 结合,并在 MNIST 分类中数值和实验验证其训练加速与性能增强。
2024-09-06 physics.atom-ph quant-ph
Ultraslow propagation of matched pulses by four-wave mixing in an atomic vapor
我们在热原子蒸气中非简并四波混频中观察到了匹配脉冲的超慢传输。短至70 ns的探测脉冲可以延迟高达40 ns的可调谐时间,几乎没有展宽或失真。在传播过程中,探测脉冲被放大并产生共轭脉冲,该共轭脉冲更快,并在以固定延迟锁定到探测脉冲之前与探测脉冲分离。这一过程的精确时间使我们能够确定磁化率张量的关键系数。在这个系统中的增益的存在使得这个系统在全光信息处理的上下文中非常有趣。
2007-03-19 quant-ph
Slow light propagation and amplification via electromagnetically induced transparency and four-wave mixing in an optically dense atomic vapor
从实验和理论上分析了电磁感应透明(EIT)条件下弱信号场脉冲在热Rb蒸气中的传输,并研究了共振四波混频(FWM)效应。特别地,我们证明了在强控制场与弱共振信号场和远失谐Stokes场构成的双$Λ$系统中,信号场的连续波谱和脉冲传播动力学都强烈地依赖于种子Stokes场的振幅,并且这种效应在光密原子介质中得到增强.我们还表明,理论描述的信号和斯托克斯场的耦合传播是在很好的协议与实验观察。
2009-03-24 quant-ph
Role of the phase-matching condition in non-degenerate four-wave mixing in hot vapors for the generation of squeezed states of light
热原子蒸气中的非简并前向四波混频已经显示出在双光束之间产生强量子相关性[McCormick等人,Opt.Lett. 32,178(2007)],在最小化通过吸收的损失的配置中。在本文中,我们期待在非线性过程的效率和双光束的吸收之间发生的权衡的相位匹配条件的作用。为此,我们开发了一个半经典模型,通过推导相关的双λ配置中的原子极化率,并通过求解经典传播的双光束场的参数接近那些在典型的实验中发现的。这些理论结果证实了一个简单的实验研究的非线性增益所经历的孪生光束作为一个功能的相位失配。该模型表明,相位失配的量是关键的实现的物理条件,在该条件下,双光束的吸收被最小化,而双光束之间的交叉耦合保持在产生强量子相关所需的水平。当四波混频过程不完全相位匹配时,达到最佳。
2013-03-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Compact sub-kilohertz low-frequency quantum light source based on four-wave mixing in cesium vapor
利用热铯蒸气中基于双Λ方案的非简并四波混频(FWM)过程,我们实现了一个紧凑的半导体激光泵浦量子光源,用于产生最大压缩为6.5dB的量子关联孪生光束。在音频波段的傅立叶频率下观察到压缩,下降到0.7 kHz,据我们所知,这是迄今为止在原子系统中首次观察到亚千赫强度差压缩。在我们的系统中还研究了相位匹配条件,这证实了四波混频过程的空间多模特性。我们的紧凑型低频压缩光源可以在量子成像,量子精密测量,和光学压缩到物质波的转移中找到应用。
2018-03-07 quant-ph
Observation of full contrast icosahedral Bose-Einstein statistics in laser desorbed, buffer gas cooled C$_{60}$
本文利用激光解吸缓冲气体冷却源和红外光谱观测 $^{12}$C$_{60}$ 的 R(J=0–29) 转动序列,揭示其二十面体对称性导致的全对比度玻色–爱因斯坦统计。
2024-06-23 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Zero-field spin noise spectrum of an alkali vapor with strong spin-exchange coupling
研究了热态~(87)Rb强自旋交换耦合蒸汽的零场光学自旋噪声谱。我们的主要发现是:(1)OSN谱由正负超精细自旋关联(HSC)两个分量组成,其相对功率随探测器失谐频率的变化而显著变化。(2)存在两个极性频率,在这两个频率处,OSN谱对于一种类型的HSC是完全极化的。(3)在远失谐的极限下,OSN的正和负HSC分量的功率比为4:5。(4)OSN的总功率与SE耦合的强度无关。(5)我们给出了一种利用密度矩阵方程的本征解导出OSN的简单方法。
2021-06-11 physics.atom-ph quant-ph
Superradiance of entangled photon pairs from a high-density chip-scale Cs vapor cell
Pusan National University(釜山国立大学)
本文在芯片级铯蒸气池中实验演示了光子对超辐射过程,通过高原子密度实现亚波长间距,观察到双光子波函数时间压缩,产生高亮度纠缠光子对。
2026-07-02 physics.atom-ph physics.optics quant-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
High-quality level-crossing resonances under counterpropagating circularly polarized light waves for applications in atomic magnetometry
研究了在反向传播的泵浦光和探测光的圆偏振方向相反的情况下,填充缓冲气体的铯蒸气池中的能级交叉(LC)共振。波激发D $_1$ -线基态能级$F_g$ $=\,$ $4$,而横向磁场(${\rm B}_x$ $\perp$ ${\rm k}$)在零附近扫描以观察电磁感应吸收(EIA)的共振。结果表明,增加泵浦光波显着改善的谐振特性相比,通常使用的方案与一个单一的光波。对于在较低温度($\approx\,$ 45-60 $\,^\circ$ C)下使用小型蒸气室($\approx\,$ 0.1 cm $^3$)的情况,其结果对研制低功耗小型化原子磁力计具有良好的前景。
2021-04-16 physics.atom-ph quant-ph
Correlation function of spin noise due to atomic diffusion
本文利用顺磁法拉第旋转方法研究了在N $_2$缓冲气体存在下,非极化Rb蒸气在紧聚焦探测光束中的自旋噪声谱。本文导出了高斯探测光束中自旋噪声时间-关联函数的扩散分量的解析形式。我们还获得了在扩散存在下,在紧聚焦或准直高斯光束的极限下自旋噪声的频谱的解析形式。特别是,我们发现,在一个紧密聚焦的探测光束的光谱线型可以是独立的缓冲气体的压力。在实验上,我们发现计算和测量的自旋噪声谱的N $_2$气体的压力范围从56到820欧姆之间的良好协议。
2017-12-04 physics.atom-ph physics.optics quant-ph