Трехфотонное лазерное возбуждение одиночных ридберговских атомов рубидия в оптической дипольной ловушке

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Экспериментально продемонстрировано трехфотонное лазерное возбуждение одиночных атомов рубидия в оптической дипольной ловушке в ридберговское 37P -состояние лазерными излучениями с длинами волн 780 нм, 1367 нм и 743 нм. Возбуждение в ридберговские состояния детектировалось оптическим методом по потерям атомов в оптической дипольной ловушке. Записаны спектры лазерного возбуждения одиночных ридберговских атомов в оптической дипольной ловушке и измерена зависимость вероятности возбуждения от длительности лазерного импульса. Измеренная ширина спектра составила 2 МГц. Также проведены эксперименты по спектроскопии гашения флуоресценции облака холодных атомов в магнитооптической ловушке при трехфотонном лазерном возбуждении атомов в ридберговские состояния. Проведено сравнение результатов экспериментов с численным расчетом. Рассмотрены методы повышения точности когерентного трехфотонного лазерного возбуждения ридберговских атомов в оптической дипольной ловушке.

Об авторах

И. И. Бетеров

Новосибирский государственный университет;Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук;Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук;Новосибирский государственный технический университет

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630073 Россия

Е. А. Якшина

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук;Новосибирский государственный университет

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия

Д. Б. Третьяков

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук;Новосибирский государственный университет

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия

Н. В. Альянова

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук;Новосибирский государственный университет;Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630073 Россия

Д. А. Скворцова

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук;Новосибирский государственный технический университет

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630072 Россия

Г. Сулиман

Новосибирский государственный университет

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия

Т. Р. Загиров

Новосибирский государственный университет

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия

В. М. Энтин

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия

И. И. Рябцев

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук;Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, 630090 Россия;Новосибирск, 630090 Россия

Список литературы

  1. S. Ebadi, T. T. Wang, H. Levine, A. Keesling, G. Semeghini, A. Omran, D. Bluvstein et al., Nature 595, 227 (2021).
  2. P. Scholl, M. Schuler, H. J. Williams, A. A. Eberharter, D. Barredo, K.-N. Schymik, V. Lienhard et al., Nature 595, 233 (2021).
  3. N. M. Graham, Y. Song, J. Scott, C. Poole, L. Phuttitarn, K. Jooya, P. Eichler et al., Nature 604, 457 (2022).
  4. D. Bluvstein, H. Levine, G. Semeghini, T. T. Wang, S. Ebadi, M. Kalinowski, A. Keesling et al., Nature 604, 451 (2022).
  5. Zhi-Jin Tao, Li-Geng Yu, Peng Xu, Jia-Yi Hou, Xiao-Dong He, and Ming-Sheng Zhan, Chinese Phys. Lett. 39, 083701 (2022).
  6. S. Ebadi, A. Keesling, M. Cain, T. T. Wang, H. Levine, D. Bluvstein, G. Semeghini et al., Science 376, 1209 (2022).
  7. S. J. Evered, D. Bluvstein, M. Kalinowski, S. Ebadi, T. Manovitz, H. Zhou, S. H. Li, A. A. Geim, T. T. Wang, N. Maskara, H. Levine, G. Semeghini, M. Greiner, V. Vuletic, M. D. Lukin, arXiv: 2304. 05420 (2023).
  8. П. Шене, К.-Л. Фам, П. Пиле, И. И. Бетеров, И. Н. Ашкарин, Д. Б. Третьяков, Е. А. Якшина, В. М. Энтин, И. И. Рябцев, Трехчастичные резонансы Фёрстера нового типа в ридберговских атомах, КЭ 50, 219 (2020).
  9. I. N. Ashkarin, I. I. Beterov, E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, I. I. Ryabtsev, P. Cheinet, K.-L. Pham, S. Lepoutre, and P. Pillet, Phys. Rev. A 106, 032601 (2022).
  10. P. Thoumany, T. H¨ansch, G. Stania, L. Urbonas, Th. Becker, Optical Spectroscopy of Rubidium Rydberg Atoms with a 297 nm Frequency-Doubled Dye Laser, Opt. Lett. 34, 1621 (2009).
  11. I. I. Ryabtsev, I. I. Beterov, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, and E. A. Yakshina, Phys. Rev. A 84, 053409 (2011).
  12. Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, И. И. Бетеров, И. И. Рябцев, КЭ 48, 886 (2018).
  13. B. Sanguinetti, H. O. Majeed, M. L. Jones, and B. T. H. Varcoe, Precision Measurements of Quantum Defects in the nP3/2 Rydberg States of 85Rb, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 42, 165004 (2009).
  14. S. H. You, M. H. Cai, S. S. Zhang, Z. S. Xu, H. P. Liu, Microwave-Field Sensing via Electromagnetically Induced Absorption of Rb Irradiated by Three-Color Infrared Lasers, Opt. Express 30, 6619 (2022).
  15. И. И. Бетеров, Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, У. Сингх, Я. В. Кудлаев, К. Ю. Митянин, К. А. Панов, Н. В. Альянова, И. И. Рябцев, Захват и регистрация одиночных атомов рубидия в оптической дипольной ловушке с использованием длиннофокусного объектива, КЭ 50, 543 (2020).
  16. И. И. Бетеров, Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, Н. В. Альянова, К. Ю. Митянин, И. И. Рябцев, ЖЭТФ 159, 409 (2021).
  17. И. И. Бетеров, Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, Н. В. Альянова, К. Ю. Митянин, А. М. Фарук, И. И. Рябцев, Реализация однокубитовых квантовых операций с индивидуальной адресацией двух атомов рубидия в двух оптических дипольных ловушках, КЭ 51, 6 (2021).
  18. N. Schlosser, G. Reymond, and P. Grangier, Phys. Rev. Lett. 89, 023005 (2002).
  19. R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Laser Phase and Frequency Stabilization Using an Optical Resonator, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
  20. M. Sa man, T. G. Walker, and K. M¨olmer, Rev. Mod. Phys. 82, 2313 (2010).
  21. I. I. Beterov, I. I. Ryabtsev, D. B. Tretyakov, and V. M. Entin, Phys. Rev. A 79, 052504 (2009).
  22. С. Я. Бронин, А.А. Бобров, Д. Е. Фомичев, С. А. Саакян, В. А. Саутенков, Б. Б. Зеленер, Б. В. Зеленер, Международный научно-исследовательский журнал 11, 8 (2018).
  23. C. Halter, A. Miethke, C. Sillus, A. Hegde, and A. G¨orlitz, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 56, 055001 (2023).
  24. Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, Е. А. Якшина, И. И. Бетеров, И. И. Рябцев, КЭ 52, 513 (2022).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023