Моделирование движения атомов случайными сдвигами частот переходов в методе связанных осцилляторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен анализ влияния движения атомов на оптические свойства атомных ансамблей, охлажденных в специальных лазерных ловушках. Исследована возможность учесть смещение атомов в рамках приближения неподвижных связанных осцилляторов, в котором медленное движение моделируется, во-первых, посредством усреднения по их случайному пространственному распределению, а во-вторых, введением случайного сдвига их частот, имитирующих доплеровские эффекты. Прямое сравнение результатов, полученных при учете непрерывного смещения атомов, с модельными выявило весьма ограниченную область применимости последних.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. П. Аммосов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: sokolov_im@spbstu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Г. В. Волошин

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: sokolov_im@spbstu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Я. А. Фофанов

Институт аналитического приборостроения Российской академии наук

Email: sokolov_im@spbstu.ru
Россия, Санкт-Петербург

И. М. Соколов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого; Институт аналитического приборостроения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: sokolov_im@spbstu.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Hau L.V. // Nature Photonics. 2008. V. 2. P. 451.
  2. Bouwmeester D., Ekert A., Zeilinger A. The physics of quantum information. Berlin: Springer-Verlag, 2001.
  3. Bloom B.J., Nicholson T.L., Williams J.R. et al. // Nature. 2014. V. 506. P. 71.
  4. Labeyrie G. // Modern Phys. Lett. B. 2008 V. 22. P. 73.
  5. Müller C.A., Delande D. / in: Les Houches 2009—Session XCI: Ultracold Gases and Quantum Information. Oxford University Press, 2011. P. 441.
  6. Kupriyanov D.V., Sokolov I.M., Havey M.D. // Phys. Reports. 2017. V. 671. P. 1.
  7. Guerin W. // Adv. Atom. Mol. Opt. Physics. 2023. V. 72. P. 253.
  8. Sokolov I.M., Guerin W. // JOSA B. 2019. V. 36. P. 2030.
  9. Javanainen J., Ruostekoski J., Li Y., Yoo S.-M. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. Art. No. 113603.
  10. Jenkins S.D., Ruostekoski J., Jennewein S. et al. // Phys. Rev. A. 2016. V. 94. Art. No. 023842.
  11. Foldy L.L. // Phys. Rev. 1945. V. 67. P. 107.
  12. Lax M. // Rev. Mod. Phys. 1951. V. 23. P. 287.
  13. Pellegrino J., Bourgain R., Jennewein S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 113. Art. No. 133602.
  14. Bromley S.L., Zhu B., Bishof M. et al.// Nature Commun. 2016. V. 7. Art. No. 11039.
  15. Guerin W., Araujo M.O., Kaiser R. // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 116. Art. No. 083601.
  16. Friedberg R., Manassah J.T. // Phys. Rev. A. 2011. V. 84. Art. No. 023839.
  17. Balik S., Win A.L., Havey M.D. et al. // Phys. Rev. A. 2013. V. 87. Art. No. 053817.
  18. Scully M.O. // Phys. Rev. Lett. 2015. V. 115. Art. No. 243602.
  19. Svidzinsky A.A., Li F., Li H. et al. // Phys. Rev. A. 2016. V. 93. Art. No. 043830.
  20. Курапцев А.С., Соколов И.М., Баранцев К.А. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2019. Т. 83. № 3. С. 293; Kuraptsev A. S., Sokolov I. M., Barantsev K. A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. P. 242.
  21. Курапцев А.С., Баранцев К.А., Литвинов А.Н. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. С. 787; Kuraptsev A.S., Barantsev K.F., Litvinov A.N. et аl. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. P. 661.
  22. Соколов И.М. // Письма в ЖЭТФ. 2023. Т. 117. № 7. С. 518; Sokolov I.M. // JETP Lett. 2023. V. 117. P. 517.
  23. Skipetrov S.E., Sokolov I.M. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. Art. No. 023905.
  24. Skipetrov S.E., Sokolov I.M. // Phys. Rev. Lett. 2015. V. 114. Art. No. 053902.
  25. Соколов И.М., Куприянов Д.В., Хэви М.Д. // ЖЭТФ. 2011. Т. 139. С. 288; Sokolov I.M., Kupriyanov D.V., Havey M.D. // JETP. 2011. V. 112. P. 246.
  26. Fofanov Ya.A., Kuraptsev A.S., Sokolov I.M., Havey M.D. // Phys. Rev. A. 2011. V. 84. Art. No. 053811.
  27. Chomaz L., Corman L., Yefsah T. et al. // New J. Phys. 2012. V. 14. Art. No. 055001.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сравнение спектров возбуждения атомов в ансамбле, получаемых при моделировании движения доплеровскими сдвигами (кривые 1 и 2) и явном учете смещения атомов с течением времени (кривые 3 и 4), n = 10−1k30. Кривые 1 и 3 соответствуют k0v0 = 0.1γ, кривые 2 и 4 — k0v0 = 0.5γ

Скачать (82KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Динамика мгновенного времени задержки флуоресценции для ансамбля атомов при k0v0 = 0.05, рассчитанная при моделировании движения доплеровскими сдвигами (1) и учете смещения атомов с течением времени (2). Для сравнения показана кривая 3, соответствующая неподвижным атомам

Скачать (68KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сравнение диффузионного времени пленения τd, рассчитанного методом связанных осцилляторов с учетом непрерывного смещения атомов (1) и тем же методом, но моделируя движения сдвигами частоты (2)

Скачать (65KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость усредненного коэффициента пропускания атомного ансамбля Tr от его толщины k0L при различных температурах. Для удобства приведен коэффициент пропускания, умноженный на толщину ансамбля k0LTr. Кривые 1, 3, 5 рассчитаны с учетом непрерывного смещения атомов, 2, 4, 6 — моделирование движения случайными сдвигами частот переходов неподвижных атомов. Пары кривых 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6 получены для k0v0 = 0.1γ, k0v0 = 0.025γ и k0v0 = 0.05γ соответственно

Скачать (95KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024