Ilmiy axborotnoma/Scientific Journal of Samarkand University

ИОНИЗАЦИЯ ВЫСОКОВОЗБУЖДЁННЫХ АТОМОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ

N. B. Eshkabilov, Sh. R. Haidarov

Published Jun 19, 2021• 0 citations

Abstract

Исследования новых методов получения ридберговских атомов в лабораторных условиях возбудило интерес к изучению процессов взаимодействия атомов с электрическими и магнитными полями. Лабораторные поля, ничтожная малые по сравнению с атомными полями для слабо возбуждённых состояний, действующему на электрон, расположенный вдали от ядра в сильно возбуждённом атоме. В настоящей работе приводятся теоретические и экспериментальные результаты воздействия импульсных и постоянных электрических полей на ридберговских атомов галлия и индия.

DOI: 10.59251/2181-1296.v5.1292.864

Related papers

Возникновение стабильных состояний атомов и молекул за счeт обменного взаимодействия возбуждeнных электронов

Алексей Юрьевич Самарин, Alexey Yur'evich Samarin

Рассмотрено влияние процесса обменного взаимодействия на время жизни возбуждённых атомов и молекул.Установлена возможность существования стационарных состояний взаимодействующих возбуждённых атомов и молекул.С помощью метода интегралов по траекториям Фейнмана определён механизм возникновения этих стационарных состояний при наличии обменного взаимодействия.Показан способ определения конкретных условий, при которых такие состояния возникают.Получена зависимость матричного элемента потенциала с учётом обменного взаимодействия от координат электронов и их волновых функций.

Вестник Самарского государственного технического университета Серия Физико-математические наукиJan 1, 20092 citations

Квантовые сенсоры электрических полей на основе ридберговских атомов

Атомы в высоковозбужденных ридберговских состояниях с главным квантовым числом n>>1 обладают большими дипольными моментами, которые растут как n 2 с ростом n [1,2].Благодаря этому электрические поляризуемости ридберговских уровней растут как n 7 и на много порядков превышают поляризуемости атомов в низковозбужденных состояниях.Это особенно привлекательно для создания высокочувствительных квантовых сенсоров постоянных и радиочастотных электрических полей, что было отмечено еще в наших самых первых работах по спектроскопии ридберговских атомов Na в атомном пучке [3][4][5].В настоящее время во всех ведущих странах мира ведутся работы по созданию квантовых сенсоров электрических полей на основе паров атомов щелочных металлов, возбуждаемых в ридберговские состояния в малогабаритных оптических ячейках.При регистрации микроволнового излучения с частотой свыше 1 ГГц используется измерение расщепления одиночного резонанса электромагнитноиндуцированной прозрачности (ЭИП), возникающего при возбуждении атомов в ридберговские состояния [6], на два резонанса за счет динамического эффекта Штарка (эффект Аутлера-Таунса) в поле микроволнового излучения, резонансного переходам между ридберговскими состояниями [7,8].Частоты этих переходов легко варьируются изменением n, так как расстояние между соседними ридберговскими уровнями имеет зависимость n -3 и изменяется от единиц гигагерц для высоких состояний до сотен гигагерц для более низких состояний.Фундаментальная чувствительность регистрации СВЧ-излучения на переходах между ридберговскими состояниями определяется только квантовыми шумами.На основе ридберговских сенсоров могут быть построены как метрологические стандарты измерителей напряженности электрического поля [9], так и высокочувствительные детекторы радиочастотных полей для различных применений [10].В настоящем докладе будет дан краткий обзор состояния дел в мире в области создания квантовых сенсоров постоянных и радиочастотных электрических полей на основе ридберговских атомов.Также будут представлены наши первые экспериментальные результаты по наблюдению резонанса ЭИП в оптической ячейке с атомами Rb, возбуждаемыми по двухфотонной схеме в ридберговское состояние 30S.Работа была поддержана грантом РНФ 23-12-00067 в части двухфотонного лазерного возбуждения ридберговских состояний.

Высшая школа: научные исследованияSep 1, 20230 citations

Исследование влияния электрических и магнитных полей на волоконно-оптическую систему связи с квантово-криптографической аппаратурой

Evelin Y. Bushuev, D. V. Bolotov, S. E. Grychkin +2 more

Исследуется влияние электрических и магнитных полей на волоконно-оптическую систему связи с квантовой криптографической аппаратурой. Представлены разработанные испытательные стенды и методики экспериментального исследования влияния электромагнитных воздействий. Обсуждаются результаты экспериментального исследования влияния электромагнитных воздействий на систему связи с квантовым распределением ключей и волоконно-оптическую линию связи. Также дано описание экспериментальной установки и результаты воздействия физической модели импульсных атмосферных грозовых разрядов на волоконно-оптические кабели. In this paper, we investigate the possibility of using an atmospheric optical channel for communication with an unmanned aerial vehicle. We consider the features of turbulence occurrence in the ground layer of the troposphere, in which the terminals of the atmospheric line of communication systems are located. We describe the methodology and the experimental stand. The main optical, polarization and network parameters were measured in the experiment in the presence of disturbance sources in the atmospheric optical segment. The results of the experimental study of the influence of turbulence on the atmospheric channel of the communication system showed a significant influence of turbulence, which must be taken into account when designing communication systems.

ЭлектросвязьMay 23, 20254 citations

Распространение лазерных импульсов в оптически плотных средах трехуровневых атомов

Гуляев, Алексей

Объект исследования — трёхуровневая атомная система. Цель работы — cоздать математическую модель взаимодействия лазерного излучения с оптически плотной средой трёхуровневых атомов. В результате исследования разработана и численно реализована математическая модель, описывающая динамику взаимодействия когерентного лазерного излучения с ансамблем трёхуровневых атомов в условиях оптически плотной среды. Модель основана на решении системы уравнений для элементов матрицы плотности совместно с уравнениями Максвелла для медленно меняющихся амплитуд взаимодействующих полей. Получены зависимости пространственно-временной эволюции интенсивности зондирующего импульса и населённостей энергетических уровней атомов при различных параметрах системы, таких как начальные интенсивности и длительности импульсов, отстройки частот от резонанса и оптическая толщина среды. Проанализировано влияние этих параметров на эффективность взаимодействия и формирование когерентных эффектов, таких как электромагнитно-индуцированная прозрачность и когерентное пленение населенностей. Применялись информационно-коммуникационные технологии для численного моделирования и анализа полученных данных. Использованы прикладные программы: MATLAB, язык программирования Python с библиотеками SciPy, NumPy для решения системы дифференциальных уравнений и визуализации результатов. Проведен поиск информации в глобальных компьютерных сетях для анализа существующих теоретических моделей и экспериментальных данных.

Jan 1, 20250 citations

НЕЛИНЕЙНЫЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ОТКЛИК ГАЗОВОЙ СРЕДЫ В РЕЖИМЕ СТАБИЛИЗАЦИИ АТОМОВ В СИЛЬНОМ ПОЛЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Е.А. Волкова, А.М. Попов, О. В. Тихонова

Методом прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера исследуется нелинейный поляризационный отклик квантовой системы, моделирующей атом серебра, в поле высокоинтенсивного излучения ИК- и УФ-диапазонов частот. Определены области применимости теории возмущений и разложения поляризации по степеням поля. Анализируется вклад возбужденных атомов и электронов в континууме в величину отклика на частоте воздействующего поля, возникающий как результат процессов возбуждения и фотоионизации. Рассматриваются особенности нелинейного отклика на внешнее поле в условиях реализации режима стабилизации атома.

Журнал Экспериментальной и Теоретической ФизикиMar 19, 20130 citations

Перепутывание двухуровневых атомов в одноатомном мазере при наличии расстройки и штарковского сдвига энергетических уровней

Бузмакова А. А., Бузмакова А. А., Башкиров Е. К.

Объект исследования: система двух атомов поочередно взаимодействующих с одноатомным мазером при расстройке и штарковском сдвиге. Цель: изучение влияния штарковского сдвига и расстройки на динамику перепутывания двух ридберговских атомов, последовательно пролетающих фоковское и тепловое поле резонатора одноатомного мазера. Результаты работы: 1. Найдено точное решение уравнения эволюции для двух ридберговских атомов, последовательно пролетающих резонатор одноатомного мазера с учетом штарковского сдвига и расстройки. 2. Вычислена редуцированная матрица плотности ридберговских атомов и на ее основе и параметр их перепутывания - отрицательность. 3. Найдена временная зависимость параметра перепутывания атомов для фоковского и теплового состояния поля резонатора и различных начальных состояний атомов. П олученные в работе результаты могут быть использованы при планировании будущих экспериментов по генерации и управлению степенью перепутывания различных естественных и искусственных атомных систем.

Jan 1, 20210 citations