Исследование холодных ридберговских атомов рубидия в магнитооптической ловушке
| Вид материала | Исследование |
- Элементы квантовой механики и физики атомов, молекул, твердых тел, 156.85kb.
- Лекция типы холодных природных сред, 188.82kb.
- Элементы квантовой механики Атом Резерфорда – Бора и гипотеза де Бройля Ядерная модель, 38.71kb.
- Тема : «Важнейшие закономерности функционирования и эволюции экосистем. Закон биогенной, 58.43kb.
- Урока по теме «амины», 82.95kb.
- Форма 2 информационная карта ответственный, 52kb.
- Рис. Электронная плотность атомов молекулы, 57.21kb.
- Десятая новая лекция аксиомы единства канарёв, 209.76kb.
- Лекция 3-2009 Электронная структура атомов и периодическая система элементов, 217.47kb.
- «да будет воля твоя на земле», 218.55kb.
Исследование холодных ридберговских атомов рубидия в магнитооптической ловушке
Третьяков Д.Б., Бетеров И.М., Энтин В.М., Рябцев И.И., Чаповский П.Л.
Работа включает в себя результаты экспериментальных и теоретических исследований, опубликованных в статье: Д.Б. Третьяков, И.М. Бетеров, В.М. Энтин, И.И. Рябцев, П.Л. Чаповский "Исследование холодных ридберговских атомов рубидия в магнитооптической ловушке" ЖЭТФ, 2009, том. 135, вып.3, стр.428-439.
В статье представлены результаты экспериментов с холодными атомами Rb в магнитооптической ловушке, возбуждаемыми в малом объеме в ридберговские состояния. Атомы рубидия захватывались и охлаждались излучением непрерывных лазеров до температуры порядка 140 мкК. С помощью двух скрещенных пучков от дополнительных импульсных лазеров осуществлялось заселение ридберговских состояний холодных атомов по схеме переходов 5P3/2-8S1/2-6P-6S1/2-nP (n~37).
В экспериментах было измерено эффективное время жизни ридберговского состояния 37P. Показано, что благодаря охлаждению и захвату атомов эффективное время жизни холодных ридберговских атомов в МОЛ близко к радиационному, в то время как для атомов в тепловом пучке эффективное время жизни определялось временем пролета через систему регистрации. Это позволяет проводить измерения с холодными атомами на больших масштабах времени и в полной мере использовать все преимущества ридберговских атомов.
Был исследован штарковский спектр микроволнового перехода 37P-37S и измерены поляризуемости ридберговских состояний в слабом электрическом поле, получено хорошее согласие с теоретическими расчетами. На примере этого перехода было также показано, что локализация объема возбуждения вблизи точки нулевого магнитного поля позволяет улучшить спектральное разрешение и наблюдать узкие микроволновые резонансы в ридберговских атомах даже при наличии квадрупольного магнитного поля действующей магнитооптической ловушки.
Основной особенностью экспериментов являлась оригинальная система регистрации ридберговских атомов на основе электронного умножителя каналового типа. Она позволяла сортировать измеряемые сигналы по числу зарегистрированных атомов после каждого лазерного импульса. В результате была измерена зависимость амплитуды резонансов диполь-дипольного взаимодействия ридберговских атомов от числа атомов и получено хорошее согласие с теорией для слабого диполь-дипольного взаимодействия.
Проведенные эксперименты выявили основные особенности возбуждения и регистрации ридберговских атомов в малом объеме внутри облака холодных атомов. Полученные результаты представляют интерес для фундаментальной атомной спектроскопии и разработки квантовых логических элементов на холодных ридберговских атомах.