Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики

“Asimmetriya vetvleniya” rezonansa kogerentnogo pleneniya naselennostey

Eugene A. Tsygankov, Dmitry S. Chuchelov, Maria I. Vaskovskaya, Sergei A. Zibrov, V. V. Vasilev, V. L Velichanskiy

Published Sep 25, 2024• 0 citations
Publisher

Abstract

Рассматривается ситуация, когда разность населенностей в основном состоянии Λ-схемы уровней возникает за счет спонтанного распада верхнего уровня в нижние. Показано, что возникающая из-за этого асимметрия резонанса когерентного пленения населенностей приводит к сдвигу частоты квадратурного сигнала, который нелинейно зависит от интенсивности оптического излучения. При этом данный вклад не подавляется за счет использования высоких частот модуляции по сравнению со скоростью релаксации поляризации основного состояния (аналог режима Паунда–Древера–Холла). Обсуждается, что указанный сдвиг существенно мал при использовании бинарной смеси благородных буферных газов.

DOI
10.31857/s1234567824130068

Related papers

Влияние диффузии активных атомов на форму спектра резонанса когерентного пленения населенностей

E.K. Rozkov, K.A. Barancev, G.V. Volosin +1 more

Приведены вывод и численное решение системы уравнений диффузии для компонент матрицы плотности Λ-атома, взаимодействующего с бихроматическим лазерным излучением при наличии буферного газа. В ходе вывода проведено расцепление цепочки Боголюбова и определен вид интеграла столкновений, в котором учитывались частые упругие столкновения и более медленные спин-обменные взаимодействия. Определены поправки первого и второго порядков малости к одночастичной матрице плотности, приводящие к отклонению распределения активных атомов по импульсам от равновесного (максвелловского). Проведено усреднение квантовых кинетических уравнений по импульсам активного атома и выполнен переход к представлению вращающейся волны. В выражениях для потоков компонент матрицы плотности присутствуют слагаемые, обусловленные пространственной неоднородностью системы, и слагаемые, возникающие из-за эффекта светоиндуцированного дрейфа. Исходя из численного решения системы для случаев одномерного и двумерного движения атомов установлено, что граничные эффекты оказывают существенное влияние на характеристики резонанса когерентного пленения населенностей и их роль возрастает при уменьшении размеров газовой ячейки. Определено, что существует область значений радиусов гауссова пучка, при которых параметр качества резонанса когерентного пленения населенностей (отношения амплитуды резонанса к его ширине) перестает зависеть от диаметра луча накачки. Показано, что для ячеек малых размеров существует концентрация буферных атомов, при которой параметр качества резонанса достигает максимального значения.

Zhur. Eksptl'. i Teoret. Fiz.•Jan 1, 2025•0 citations

VLIYaNIE DIFFUZII NA FORMU REZONANSA KOGERENTNOGO PLENENIYa NASELENNOSTEY V OPTIChESKI PLOTNOY SREDE

К. А. Баранцев, M. A. Artem'ev

Исследовано возбуждение резонанса когерентного пленения населенностей (КПН) в оптически плотной ячейке с буферным газом при незамкнутой схеме возбуждения (Λ-схеме) трехуровневого атома. Найдено совместное решение уравнений переноса двухчастотного излучения и квантового кинетического уравнения для матрицы плотности в диффузионном приближении при граничных условиях полного гашения на стенках ячейки. Проанализированы формы наблюдаемых сигналов поглощения и флуоресценции. Построена зависимость параметра качества КПН-резонанса от концентрации буферных частиц, учитывающая неодинаковые коэффициенты поглощения входного и выходного слоев активной среды.

Zhur. Eksptl'. i Teoret. Fiz.•Jan 1, 2025•0 citations

O NELINEYNOM VLIYaNII OSTATOChNOGO DOPLEROVSKOGO SDVIGA NA RAZNOSTNYY SIGNAL NASELENNOSTEY VOZBUZhDENNOGO I OSNOVNOGO SOSTOYaNIY DVUKhFOTONNOGO REZONANSA V GAZE

A. P. Ammosov, G. V. Voloshin, K. A. Barantsev +1 more

Исследуется влияние движения атомов на населенности их возбужденного и основного состояний в условиях двухфотонного резонанса, возбуждаемого посредством Λ-схемы, с учетом невырожденности основного состояния. Показано, что населенность возбужденного состояния изменяется при перестановке местами значений амплитуд двух возбуждающих полей на оптических переходах. Таким образом, система не проявляет свойства симметрии относительно взаимной замены частот Раби двух возбуждаемых каналов. Обнаружено, что имеет место инверсия населенности между основными состояниями сверхтонкой структуры при одинаковых частотах Раби. Определены области значений частот Раби, скоростей атомов и двухфотонных отстроек, в которых данные эффекты проявляются наиболее сильно.

Zhur. Eksptl'. i Teoret. Fiz.•Jan 1, 2025•0 citations

Квантово-оптические эффекты в системе бихроматического излучения щелочных атомов при двухфотонном резонансе в ограниченных средах

Александр Аммосов

Цель работы – исследование новых физических эффектов, возникающих при взаимодействии двухчастотного лазерного излучения с квантовыми системами (атомами) при различных условиях взаимодействия со стенками ячейки. Объект исследования – щелочные атомы, находящиеся в ячейках конечного размера с антирелаксационным стеночным покрытием. В настоящей работе показано, что тепловое движение атомов в ограниченном объеме существенно влияет на динамику населенностей в Λ-схеме при двухфотонном резонансе. Система асимметрична относительно перестановки частот Раби каналов возбуждения: населенность возбужденного состояния зависит от их соотношения. Обнаружена инверсия населенности между основными состояниями сверхтонкой структуры при одинаковых интенсивностях возбуждающих полей. Определены области значений частот Раби, скоростей атомов, двухфотонных отстроек и ширины лазерного спектра, где эффекты (асимметрия, инверсия) максимальны. Учет выявленных эффектов при учете движения атомов обязателен для точности приложений КПН (атомные часы, сенсоры) в микроячейках с антирелаксационным покрытием. Применено программное обеспечение: Wolfram Mathematica.

•Jan 1, 2025•0 citations

Влияние свободного движения атомов на распространение лазерного излучения в оптически плотных средах в условиях резонанса когерентного пленения населенностей

Г. В. Волошин, K. A. Barancev, S. P. Voskobojnikov +1 more

Исследовано влияние свободного движения атомов на процессы поглощения двухчастотного лазерного излучения оптически плотной средой в условиях резонанса когерентного пленения населенностей. Обнаружено, что в такой системе каждая из двух компонент лазерного излучения поглощается по-разному. Показано, что различие в поглощении каждой из компонент лазерного излучения существенно зависит от скорости релаксации низкочастотной когерентности подуровней основного состояния. Определена область значений скоростей данной релаксации, в которой этот эффект проявляется наиболее сильно.

Zhur. Eksptl'. i Teoret. Fiz.•Jan 1, 2025•0 citations

Кратковременные флуктуации частоты РКГ

Е.П. Иванова, Н.И. Иванов, В. Ф. Кравченко

Проведен анализ влияния режима работы рубидиевого квантового генератора на предельное значение кратковременной нестабильности частоты квантового генератора. Показано, что при малых временах усреднения основной вклад в кратковременную нестабильность частоты рубидиевого квантового генератора вносят аддитивные шумы буферных каскадов. Приведены экспериментальные результаты, подтверждающие трактовку влияния аддитивного шума на стабильность частоты РКГ.

Radiotekhnika•Jan 1, 1974•0 citations
Рассматривается ситуация, когда разность населенностей в основном состоянии Λ-схемы уровней возникает за счет спонтанного распада верхнего уровня в нижние. Показано, что возникающая из-за этого асимметрия резонанса когерентного пленения населенностей приводит к сдвигу частоты квадратурного сигнала, который нелинейно зависит от интенсивности оптического излучения. При этом данный вклад не подавляется за счет использования высоких частот модуляции по сравнению со скоростью релаксации поляризации основного состояния (аналог режима Паунда–Древера–Холла). Обсуждается, что указанный сдвиг существенно мал при использовании бинарной смеси благородных буферных газов.
Приведены вывод и численное решение системы уравнений диффузии для компонент матрицы плотности Λ-атома, взаимодействующего с бихроматическим лазерным излучением при наличии буферного газа. В ходе вывода проведено расцепление цепочки Боголюбова и определен вид интеграла столкновений, в котором учитывались частые упругие столкновения и более медленные спин-обменные взаимодействия. Определены поправки первого и второго порядков малости к одночастичной матрице плотности, приводящие к отклонению распределения активных атомов по импульсам от равновесного (максвелловского). Проведено усреднение квантовых кинетических уравнений по импульсам активного атома и выполнен переход к представлению вращающейся волны. В выражениях для потоков компонент матрицы плотности присутствуют слагаемые, обусловленные пространственной неоднородностью системы, и слагаемые, возникающие из-за эффекта светоиндуцированного дрейфа. Исходя из численного решения системы для случаев одномерного и двумерного движения атомов установлено, что граничные эффекты оказывают существенное влияние на характеристики резонанса когерентного пленения населенностей и их роль возрастает при уменьшении размеров газовой ячейки. Определено, что существует область значений радиусов гауссова пучка, при которых параметр качества резонанса когерентного пленения населенностей (отношения амплитуды резонанса к его ширине) перестает зависеть от диаметра луча накачки. Показано, что для ячеек малых размеров существует концентрация буферных атомов, при которой параметр качества резонанса достигает максимального значения.
Исследовано возбуждение резонанса когерентного пленения населенностей (КПН) в оптически плотной ячейке с буферным газом при незамкнутой схеме возбуждения (Λ-схеме) трехуровневого атома. Найдено совместное решение уравнений переноса двухчастотного излучения и квантового кинетического уравнения для матрицы плотности в диффузионном приближении при граничных условиях полного гашения на стенках ячейки. Проанализированы формы наблюдаемых сигналов поглощения и флуоресценции. Построена зависимость параметра качества КПН-резонанса от концентрации буферных частиц, учитывающая неодинаковые коэффициенты поглощения входного и выходного слоев активной среды.
Исследуется влияние движения атомов на населенности их возбужденного и основного состояний в условиях двухфотонного резонанса, возбуждаемого посредством Λ-схемы, с учетом невырожденности основного состояния. Показано, что населенность возбужденного состояния изменяется при перестановке местами значений амплитуд двух возбуждающих полей на оптических переходах. Таким образом, система не проявляет свойства симметрии относительно взаимной замены частот Раби двух возбуждаемых каналов. Обнаружено, что имеет место инверсия населенности между основными состояниями сверхтонкой структуры при одинаковых частотах Раби. Определены области значений частот Раби, скоростей атомов и двухфотонных отстроек, в которых данные эффекты проявляются наиболее сильно.
Цель работы – исследование новых физических эффектов, возникающих при взаимодействии двухчастотного лазерного излучения с квантовыми системами (атомами) при различных условиях взаимодействия со стенками ячейки. Объект исследования – щелочные атомы, находящиеся в ячейках конечного размера с антирелаксационным стеночным покрытием. В настоящей работе показано, что тепловое движение атомов в ограниченном объеме существенно влияет на динамику населенностей в Λ-схеме при двухфотонном резонансе. Система асимметрична относительно перестановки частот Раби каналов возбуждения: населенность возбужденного состояния зависит от их соотношения. Обнаружена инверсия населенности между основными состояниями сверхтонкой структуры при одинаковых интенсивностях возбуждающих полей. Определены области значений частот Раби, скоростей атомов, двухфотонных отстроек и ширины лазерного спектра, где эффекты (асимметрия, инверсия) максимальны. Учет выявленных эффектов при учете движения атомов обязателен для точности приложений КПН (атомные часы, сенсоры) в микроячейках с антирелаксационным покрытием. Применено программное обеспечение: Wolfram Mathematica.
Исследовано влияние свободного движения атомов на процессы поглощения двухчастотного лазерного излучения оптически плотной средой в условиях резонанса когерентного пленения населенностей. Обнаружено, что в такой системе каждая из двух компонент лазерного излучения поглощается по-разному. Показано, что различие в поглощении каждой из компонент лазерного излучения существенно зависит от скорости релаксации низкочастотной когерентности подуровней основного состояния. Определена область значений скоростей данной релаксации, в которой этот эффект проявляется наиболее сильно.
Проведен анализ влияния режима работы рубидиевого квантового генератора на предельное значение кратковременной нестабильности частоты квантового генератора. Показано, что при малых временах усреднения основной вклад в кратковременную нестабильность частоты рубидиевого квантового генератора вносят аддитивные шумы буферных каскадов. Приведены экспериментальные результаты, подтверждающие трактовку влияния аддитивного шума на стабильность частоты РКГ.