Представлены результаты исследований резонансов когерентного пленения населённости (КПН), зарегистрированных в ячейке с парами рубидия-87 с добавлением буферного газа при многочастотном возбуждении излучением диодного лазера с внешним резонатором. Ток инжекции диода модулируется одновременно сверхвысокочастотными и очень высокочастотными (ОВЧ) сигналами. Обнаружено, что для определённого диапазона частот ОВЧ-модуляции амплитуда резонанса КПН пропорциональна произведению напряжённостей полей спектральных компонент, дающих вклад в возбуждение резонанса. Предложенная модель расчёта амплитуды резонанса находится в хорошем соответствии с экспериментально полученными данными. The paper presents the results of studies of coherent population trapping (CPT) resonances recorded in a cell with 87Rb vapors with the addition of a buffer gas under multifrequency excitation by radiation from an external cavity diode laser (ECDL). The laser diode injection current is modulated simultaneously by microwave (MW) and very high frequency (VHF) signals. It is found that for a certain range of VHF modulation frequencies, the CPT resonance amplitude is proportional to the product of the electric field strengths of the spectral components contributing to the resonance excitation. The proposed model for calculating the resonance amplitude is in good agreement with the experimentally obtained data.
Представлены результаты исследований резонансов когерентного пленения населённости (КПН), зарегистрированных в ячейке с парами рубидия-87 с добавлением буферного газа при многочастотном возбуждении излучением диодного лазера с внешним резонатором. Ток инжекции диода модулируется одновременно сверхвысокочастотными и очень высокочастотными (ОВЧ) сигналами. Обнаружено, что для определённого диапазона частот ОВЧ-модуляции амплитуда резонанса КПН пропорциональна произведению напряжённостей полей спектральных компонент, дающих вклад в возбуждение резонанса. Предложенная модель расчёта амплитуды резонанса находится в хорошем соответствии с экспериментально полученными данными. The paper presents the results of studies of coherent population trapping (CPT) resonances recorded in a cell with 87Rb vapors with the addition of a buffer gas under multifrequency excitation by radiation from an external cavity diode laser (ECDL). The laser diode injection current is modulated simultaneously by microwave (MW) and very high frequency (VHF) signals. It is found that for a certain range of VHF modulation frequencies, the CPT resonance amplitude is proportional to the product of the electric field strengths of the spectral components contributing to the resonance excitation. The proposed model for calculating the resonance amplitude is in good agreement with the experimentally obtained data.
В рамках фурье-анализа были исследованы световые сдвиги резонансов когерентного пленения населенностей в периодически модулированном лазерном поле, когда частота модуляции варьируется вблизи дробной частоты сверхтонкого расщепления в основном состоянии атомов Δ/ (где = 1, 2, 3, ...). Такой тип модуляции обычно имеет место в малогабаритных часах с полупроводниковым лазером, когда ток инжекции гармонически модулирован на частоте , либо при использовании электрооптического или акустооптического модулятора. При этом формируется полихроматическое эквидистантное излучение, в котором имеются только две частотные компоненты, наиболее резонансные рабочим оптическим переходам в атоме, в то время как все остальные частотные компоненты являются относительно нерезонансными. На основе точных численных расчетов мы показали, что широко распространенная точка зрения, согласно которой сдвиг резонанса когерентного пленения населенностей определяется обычным квадратичным штарковским сдвигом нижних атомных уровней, является, в общем случае, существенно некорректной. Это обусловлено тем, что в общем случае дополнительный вклад в световой сдвиг резонанса когерентного пленения населенностей, обусловленный биениями (на частоте Δ) между различными нерезонансными частотными компонентами, может быть сопоставим (или даже доминировать) по отношению к величине стандартного штарковского сдвига. Более того, эти биения являются фазовочувствительными. Поэтому даже наличие детальной информации о спектральном составе модулированного излучения (например, с помощью спектр-анализатора) не является достаточным для определения светового сдвига резонанса когерентного пленения населенностей.
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.
Рассматривается конечномерная модель, в которой полное состояние эволюционирует норма-сохраняющим (обратимым) оператором, а внутренний наблюдатель в каждый момент имеет доступ лишь к фиксированному подпространству ранга k и к отдельному регистру записи результатов чтения. Показано, что триада «прошлое — настоящее — будущее» полностью порождается одним шагом проективного измерения фон Неймана–Людерса с последующей записью исхода, а коэффициент актуализации совпадает с вероятностью Борна. Центральный результат формулируется как водораздел двух уровней: глобально динамика обратима и не задаёт направления времени, тогда как локально, на доступной наблюдателю алгебре, шаг есть необратимый вполне положительный сохраняющий след (CPTP) канал, порождающий строго монотонную величину. Таким образом, стрела времени есть свойство отображения доступа, а не уравнения движения. Численная проверка подтверждает все тождества на уровне машинной точности.
Основным фактором, влияющим на стабильность стандартов частоты, является световой сдвиг.Для его снижения было предложено использовать многочастотное возбуждение резонансов когерентного пленения населенности (КПН) одновременно несколькими парами спектральных компонент фемтосекундного лазера [1].В этом случае каждый из наблюдаемых резонансов представляет собой некоторую сумму резонансов, возбуждаемых каждой парой компонент в отдельности.Однако спектр излучения подобных лазеров многократно превышает ширину оптических переходов, используемых для накачки КПН-резонансов, что приводит к низкому отношению сигнала к шуму.Согласование ширины переходов с шириной линии излучения возбуждения выполняется для диодных лазеров с внешним резонатором (ДЛВР) [2].При совместном действии СВЧ-и ОВЧ-модуляции тока инжекции ДЛВР на каждой из боковых полос формируется серия компонент, разделенных на частоту ОВЧ-модуляции.В этом случае вклад в образование резонанса КПН могут вносить сразу несколько пар компонент, отстоящих друг от друга на частоту часового перехода f 0 (≈ 6,835 ГГц).При совместном действии СВЧ-модуляции частотой f 0 /2 и ОВЧ-модуляции частотой 68 МГц с помощью интерферометра Фабри -Перо были записаны огибающие спектра излучения (рис. 1, а).Шкала частот калибровалась по интервалу между компонентами, равному частоте модуляции СВЧ.Видно, что боковые полосы по амплитуде практически равны, что позволит * Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (проект № FSUN-2022-0007).
Статья посвящена анализу фундаментальных принципов квантовых вычислений: квантовый бит, суперпозиция, основные квантовые элементы. Актуальность работы обоснована тем, что ряд задач не может быть решен с помощью классических вычислительных машин. В результате поиска решения данной проблемы возникла квантовая информатика. В данной статье рассматривается возможность создания программы, позволяющей моделировать квантовые вычисления, а именно, квантовый алгоритм Саймона на классическом компьютере. Квантовый алгоритм Саймона, позволяет определить период некоторой функции за линейное количество вызовов этой функции.
Представлены результаты исследований механизмов управления интервалами между парами ОВЧ-компонент на боковых полосах спектра вблизи частоты часового перехода рубидия. Ключевые слова: модуляция в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ), спектр диодного лазера, резонанс когерентного пленения населенностей (КПН), световой сдвиг.