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

ZhETF Pisma Redaktsiiu

Dvukhchastotnaya vnutridoplerovskaya spektroskopiya atomov 87Rb

V. L Velichanskiy

Published Jan 1, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

Исследованы внутридоплеровские резонансы, формируемые встречными многочастотными оптическими полями в D1-линии атомов 87Rb. Рассмотрены случаи ортогональных и параллельных поляризаций. Резонанс, соответствующий переходам на подуровень возбужденного состояния Fe = 1, демонстрирует необычное поведение при росте двухфотонной отстройки: его амплитуда увеличивается, а ширина уменьшается. Перекрестный резонанс, соответствующий переходам на оба подуровня возбужденного состояния Fe = 1, 2, имеет заметно большую амплитуду при параллельных поляризациях встречных пучков, чем при ортогональных, и обладает меньшей шириной в сравнении с собственными резонансами. Приведено качественное объяснение экспериментально наблюдаемых явлений.

DOI
10.7868/s3034576625040147

Related papers

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ УЛЬТРАХОЛОДНЫХ АТОМОВ 87Rb В КВАНТОВОМ ГРАВИМЕТРЕ

D.N. Kapusta, A. E. Bonert, Andrei Goncharov +3 more

Представлены результаты исследований по созданию абсолютного квантового гравиметра на основе интерференции ультрахолодных атомов 87Rb. Проведена подготовка начального волнового пакета в немагнитном квантовом состоянии с одномерной шириной скоростного распределения 0.5 см/с и числом атомов 1–2 % от их начального числа в магнитооптической ловушке. Реализован атомный интерферометр-гравиметр по трехимпульсной схеме с использованием встречных рамановских пучков и временем свободного падения атомов до 20 мс. Выполнены измерения величины ускорения свободного падения с погрешностью на уровне 9 · 10−5 м/с2. Исследовано влияние вибраций установки на точность измерений гравиметра.

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

Ramseevskaya spektroskopiya rezonansov KPN na D1 linii atomov shchelochnykh metallov v miniatyurnykh yacheykakh v pole vstrechnykh voln s protivopolozhnymi krugovymi polyarizatsiyami

Valeriy I. Yudin, M. Yu. Basalaev, Daba A. Radnatarov +4 more

В работе представлены теоретические и экспериментальные исследования рамсеевской спектроскопии резонансов когерентного пленения населенности, возбуждаемых на D1 линии атомов щелочных металлов в миниатюрных газовых ячейках. Рассматривается конфигурация поля, состоящего из двух встречных бегущих волн с противоположными круговыми поляризациями. При этом встречная волна формируется путем отражения от частично пропускающего выходного зеркала, в то время как регистрируется сигнал от прошедшей через зеркало исходной волны. Показано, что в такой схеме существует оптимальное значение для коэффициента отражения зеркала, при котором кратковременная стабильность может быть существенно улучшена по отношению к стандартной схеме без встречной волны. Экспериментально продемонстрировано 3-х кратное улучшение кратковременной стабильности атомных часов на основе резонанса когерентного пленения населенности в газовой ячейке с атомами 87Rb.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики•Nov 13, 2024•0 citations

Влияние буферного газа на магнито-индуцированные переходы в атомах 87Rb, D2 линии

Armen D. Sargsyan, Саркисян, А. С., David G. Sarkisyan

Исследованы необычные, магнито-индуцированные (MI) переходы Fg =1 → Fe = 3 атома 87Rb, D2 линии, запрещенные в нулевом магнитном поле, однако приобретающие значительные вероятности в магнитных полях > 500 Гс. Исследовано влияние буферного газа неона на MI переходы с помощью процесса резонансного поглощения лазерного излучения в наноячейке (НЯ) с толщиной L = 390 нм, с парами атомов Rb и буферным газом неоном с давлениями 6 и 20 Торр. Применение НЯ позволяет осуществить высокое спектральное разрешение и селективно исследовать MI переходы. Выявлено, что добавление неона в ячейку приводит к уменьшению амплитуды MI перехода и его спектральному уширению (для некоторых оптических процессов добавление буферного газа приводит к улучшению параметров). Выявлена оптимальная мощность непрерывного лазера для эффективного формирования MI перехода, которая составляет 10 мкВт.

Proceedings of NAS RA Physics•May 16, 2022•0 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 исследования•Sep 1, 2023•0 citations

Электромагнитно индуцированная прозрачность коротких слабых и мощных импульсов лазерного излучения

Oleg M. Parshkov

Сообщаются выводы теоретического исследования зависимости характеристик явления электромагнитно индуцированной прозрачности от мощности импульса входного пробного излучения при эллиптической поляризации лазерных полей. Анализ проведен для -схемы неоднородно уширенных квантовых переходов между уровнями 3P0, 3P10 и 3P2 изотопа 208Pb. Рассматриваются случаи резонанса, т. е. совпадения частот пробного и управляющего полей с центральными частотами соответствующих квантовых переходов, и квазирезонанса, когда такое совпадение имеет место лишь с точностью до ширины линии соответствующего квантового перехода. Показано, что в указанных случаях существует тенденция распада входного пробного излучения на импульсы с различными поляризационными характеристиками. Если входное пробное излучение достаточно слабо, то эти импульсы имеют постоянные поляризационные характеристики и являются импульсами нормальных мод. В случае большей мощности входного пробного излучения импульсы, на которые оно распадается в среде, не являются импульсами нормальных мод, но их поляризационные характеристики колеблются около значений, присущих нормальным модам. При этом фазовая модуляция пробного поля присутствует на всех стадиях его распространения в среде. Показано, что с ростом интенсивности входного пробного излучения прозрачность среды для пробного поля уменьшается. Однако она достаточно велика, если поляризационные характеристики входного пробного излучения совпадают с таковыми для нормальной моды, большая ось эллипса поляризации которой параллельна большой оси эллипса поляризации управляющего поля. Ключевые слова: электромагнитно индуцированная прозрачность, нормальные моды.

Оптика и спектроскопия•Jan 1, 2021•0 citations

Циркулярный дихроизм атомных переходов D-=SUB=-1-=/SUB=- линии Rb в магнитных полях

Armen D. Sargsyan, Emmanuel Klinger, К. Леруа +2 more

Исследован эффект циркулярного дихроизма для атомных переходов D 1 линии Rb в магнитных полях вплоть до 3 kG с использованием циркулярно поляризованных σ + -и σ --излучений.Использовался процесс селективного отражения от наноячейки с толщиной 350 nm, который позволяет формировать узкие атомные линии и наблюдать индивидуальное поведение отдельных переходов.В магнитных полях B > 0.5 kG формируются две группы по шесть переходов для атомов 85 Rb и по четыре перехода для атомов 87 Rb при σ + -и σ --лазерном возбуждении.Все переходы идентифицированы.Показано, что самые сильные переходы для атомов 87 Rb и 85 Rb в магнитных полях вплоть до нескольких kG формируются при σ --излучении.При дальнейшем усилении магнитного поля достигается режим Пашена-Бака на сверхтонкой структуре, при котором вероятности переходов при σ + -и σ -

Журнал технической физики•Jan 1, 2018•0 citations
Исследованы внутридоплеровские резонансы, формируемые встречными многочастотными оптическими полями в D1-линии атомов 87Rb. Рассмотрены случаи ортогональных и параллельных поляризаций. Резонанс, соответствующий переходам на подуровень возбужденного состояния Fe = 1, демонстрирует необычное поведение при росте двухфотонной отстройки: его амплитуда увеличивается, а ширина уменьшается. Перекрестный резонанс, соответствующий переходам на оба подуровня возбужденного состояния Fe = 1, 2, имеет заметно большую амплитуду при параллельных поляризациях встречных пучков, чем при ортогональных, и обладает меньшей шириной в сравнении с собственными резонансами. Приведено качественное объяснение экспериментально наблюдаемых явлений.
Представлены результаты исследований по созданию абсолютного квантового гравиметра на основе интерференции ультрахолодных атомов 87Rb. Проведена подготовка начального волнового пакета в немагнитном квантовом состоянии с одномерной шириной скоростного распределения 0.5 см/с и числом атомов 1–2 % от их начального числа в магнитооптической ловушке. Реализован атомный интерферометр-гравиметр по трехимпульсной схеме с использованием встречных рамановских пучков и временем свободного падения атомов до 20 мс. Выполнены измерения величины ускорения свободного падения с погрешностью на уровне 9 · 10−5 м/с2. Исследовано влияние вибраций установки на точность измерений гравиметра.
В работе представлены теоретические и экспериментальные исследования рамсеевской спектроскопии резонансов когерентного пленения населенности, возбуждаемых на D1 линии атомов щелочных металлов в миниатюрных газовых ячейках. Рассматривается конфигурация поля, состоящего из двух встречных бегущих волн с противоположными круговыми поляризациями. При этом встречная волна формируется путем отражения от частично пропускающего выходного зеркала, в то время как регистрируется сигнал от прошедшей через зеркало исходной волны. Показано, что в такой схеме существует оптимальное значение для коэффициента отражения зеркала, при котором кратковременная стабильность может быть существенно улучшена по отношению к стандартной схеме без встречной волны. Экспериментально продемонстрировано 3-х кратное улучшение кратковременной стабильности атомных часов на основе резонанса когерентного пленения населенности в газовой ячейке с атомами 87Rb.
Исследованы необычные, магнито-индуцированные (MI) переходы Fg =1 → Fe = 3 атома 87Rb, D2 линии, запрещенные в нулевом магнитном поле, однако приобретающие значительные вероятности в магнитных полях > 500 Гс. Исследовано влияние буферного газа неона на MI переходы с помощью процесса резонансного поглощения лазерного излучения в наноячейке (НЯ) с толщиной L = 390 нм, с парами атомов Rb и буферным газом неоном с давлениями 6 и 20 Торр. Применение НЯ позволяет осуществить высокое спектральное разрешение и селективно исследовать MI переходы. Выявлено, что добавление неона в ячейку приводит к уменьшению амплитуды MI перехода и его спектральному уширению (для некоторых оптических процессов добавление буферного газа приводит к улучшению параметров). Выявлена оптимальная мощность непрерывного лазера для эффективного формирования MI перехода, которая составляет 10 мкВт.
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.
Сообщаются выводы теоретического исследования зависимости характеристик явления электромагнитно индуцированной прозрачности от мощности импульса входного пробного излучения при эллиптической поляризации лазерных полей. Анализ проведен для -схемы неоднородно уширенных квантовых переходов между уровнями 3P0, 3P10 и 3P2 изотопа 208Pb. Рассматриваются случаи резонанса, т. е. совпадения частот пробного и управляющего полей с центральными частотами соответствующих квантовых переходов, и квазирезонанса, когда такое совпадение имеет место лишь с точностью до ширины линии соответствующего квантового перехода. Показано, что в указанных случаях существует тенденция распада входного пробного излучения на импульсы с различными поляризационными характеристиками. Если входное пробное излучение достаточно слабо, то эти импульсы имеют постоянные поляризационные характеристики и являются импульсами нормальных мод. В случае большей мощности входного пробного излучения импульсы, на которые оно распадается в среде, не являются импульсами нормальных мод, но их поляризационные характеристики колеблются около значений, присущих нормальным модам. При этом фазовая модуляция пробного поля присутствует на всех стадиях его распространения в среде. Показано, что с ростом интенсивности входного пробного излучения прозрачность среды для пробного поля уменьшается. Однако она достаточно велика, если поляризационные характеристики входного пробного излучения совпадают с таковыми для нормальной моды, большая ось эллипса поляризации которой параллельна большой оси эллипса поляризации управляющего поля. Ключевые слова: электромагнитно индуцированная прозрачность, нормальные моды.
Исследован эффект циркулярного дихроизма для атомных переходов D 1 линии Rb в магнитных полях вплоть до 3 kG с использованием циркулярно поляризованных σ + -и σ --излучений.Использовался процесс селективного отражения от наноячейки с толщиной 350 nm, который позволяет формировать узкие атомные линии и наблюдать индивидуальное поведение отдельных переходов.В магнитных полях B > 0.5 kG формируются две группы по шесть переходов для атомов 85 Rb и по четыре перехода для атомов 87 Rb при σ + -и σ --лазерном возбуждении.Все переходы идентифицированы.Показано, что самые сильные переходы для атомов 87 Rb и 85 Rb в магнитных полях вплоть до нескольких kG формируются при σ --излучении.При дальнейшем усилении магнитного поля достигается режим Пашена-Бака на сверхтонкой структуре, при котором вероятности переходов при σ + -и σ -