RABI OSCILLATIONS AT THREE-PHOTON LASER EXCITATION OF A SINGLE RUBIDIUM RYDBERG ATOM IN AN OPTICAL DIPOLE TRAP

I. I Beterov; Бетеров И. И; E. A Yakshina; Якшина Е. А; G. Suliman; Сулиман Г.; P. I Betleni; Бетлени П. И; A. A Prilutskaya; Прилуцкая А. А; D. A Skvortsova; Скворцова Д. А; T. R Zagirov; Загиров Т. Р; D. B Tret'yakov; Третьяков Д. Б; V. M Entin; Энтин В. М; N. N Bezuglov; Безуглов Н. Н; I. I Ryabtsev; Рябцев И. И

doi:10.31857/S0044451024100109

ОСЦИЛЛЯЦИИ РАБИ ПРИ ТРЕХФОТОННОМ ЛАЗЕРНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ ОДИНОЧНОГО РИДБЕРГОВСКОГО АТОМА РУБИДИЯ В ОПТИЧЕСКОЙ ДИПОЛЬНОЙ ЛОВУШКЕ

Авторы: Бетеров И.И¹^,2^,3^,4, Якшина Е.А¹^,2^,4, Сулиман Г.¹^,2, Бетлени П.И¹^,2, Прилуцкая А.А¹^,2, Скворцова Д.А¹^,3, Загиров Т.Р¹^,2, Третьяков Д.Б¹^,2, Энтин В.М¹, Безуглов Н.Н¹^,5, Рябцев И.И¹^,2
Учреждения:
1. Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук
2. Новосибирский государственный университет
3. Новосибирский государственный технический университет
4. Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук
5. Санкт-Петербургский государственный университет
Выпуск: Том 166, № 4 (2024)
Страницы: 535-547
Раздел: Статьи
URL: https://bakhtiniada.ru/0044-4510/article/view/268180
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024100109
ID: 268180

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В эксперименте по трехфотонному лазерному возбуждению 5S_1/2 → 5P_3/2 → 6S_1/2 → 37P_3/2 одиночного ридберговского атома ⁸⁷Rb, захваченного в оптическую дипольную ловушку, впервые наблюдались трехфотонные осцилляции населенностей Раби между основным и ридберговским состоянием. Одиночный атом регистрировался оптическим методом по сигналу резонансной флуоресценции на малошумящей sCMOS-видеокамере. Измерялась относительная вероятность атому остаться в ловушке после действия трех синхронизованных возбуждающих лазерных импульсов с длительностями, изменяемыми от 100 нс до 2 мкс. Особенностью эксперимента было использование интенсивного лазерного излучения с длиной волны 1367 нм на второй ступени возбуждения, обеспечивающего однофотонную частоту Раби до 2 ГГц для управления эффективными отстройками промежуточных уровней трехфотонного перехода за счет динамического эффекта Штарка. Зарегистрированы осцилляции Раби с частотой от 1 до 5 МГц в зависимости от интенсивности лазерных импульсов первой и второй ступеней возбуждения при времени когерентности 0.7−0.8 мкс. Обсуждаются пути увеличения времени когерентности и контраста трехфотонных осцилляций Раби для применений в квантовой информатике с ридберговскими атомами.

Об авторах

И. И Бетеров

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

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

Список литературы

S. J. Evered, D. Bluvstein, M. Kalinowski, et al., Nature 622, 268 (2023).
H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K.˝. Leung, X. Lv, and M. Endres, arXiv: 2403.12021 (https://arxiv.org/abs/2403.12021).
T. F. Gallagher, Rydberg Atoms, Cambridge University Press, Cambridge (1994).
D. Jaksch, J. I. Cirac, P. Zoller, S. L. Rolston, R. Cote, M. D. Lukin, Phys. Rev. Lett. 85, 2208 (2000).
M. Saffman, J. Phys. B 49, 202001 (2016).
L. Henriet, L. Beguin, A. Signoles, T. Lahaye, A. Browaeys, G.-O. Reymond, and C. Jurczak, Quantum 4, 327 (2020).
T. Cubel, B. K. Teo, V. S. Malinovsky, J. R. Guest, A. Reinhard, B. Knuffman, P. R. Berman, and G. Raithel, Phys. Rev. A 72, 023405 (2005).
M. Reetz-Lamour, J. Deiglmayr, T. Amthor, and M. Weidemuller, New J. Phys. 10, 045026 (2008).
T. M. Graham, Y. Song, J. Scott et al., Nature 604, 457 (2022).
P. Thoumany, T. Hansch, G. Stania, L. Urbonas, and Th. Becker, Opt. Lett. 34, 1621 (2009).
V. A. Sautenkov, S. A. Saakyan, A. A. Bobrov, E.V. ˙ Vilshanskaya, B. B. Zelener, and B. V. Zelener, ˙ J. Opt. Soc. Am. B 35, 1546 (2018).
P. Cheinet, K.-L. Pham, P. Pillet, I. I. Beterov, I. N. Ashkarin, D. B. Tretyakov, E. A. Yakshina, V. M. Entin, and I. I. Ryabtsev, Quantum Electronics 50, 213 (2020)].
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).
I. I. Ryabtsev, I. I. Beterov, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, E. A. Yakshina, Phys. Rev. A 84, 053409 (2011).
V. M. Entin, E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, I. I. Beterov, and I. I. Ryabtsev, JETP 116, 721 (2013)].
E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, I. I. Beterov, and I. I. Ryabtsev, Quantum Electronics 48, 886 (2018)].
E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, I. I. Beterov, I. I. Ryabtsev, JETP 130, 170 (2020)].
D. B. Tretyakov, V. M. Entin, E. A. Yakshina, I. I. Beterov, and I. I. Ryabtsev, Quantum Electronics 52, 513 (2022)].
I. I. Beterov, E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, N. V. Al’yanova, D. A. Skvortsova, G. Suliman, T. R. Zagirov, V. M. Entin, and I. I. Ryabtsev, JETP 137, 246 (2023)].
G. S. Agarwal, Phys. Rev. Lett. 37, 1383 (1976).
S. M. Bohaichuk, F. Ripka, V. Venu, F. Christaller, C. Liu, M. Schmidt, H. Kobler, and J. P. Shaffer, arXiv: 2304.07409 (https://arxiv.org/abs/2304.07409).

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация

Том 167, № 5 (2025)

ОСЦИЛЛЯЦИИ РАБИ ПРИ ТРЕХФОТОННОМ ЛАЗЕРНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ ОДИНОЧНОГО РИДБЕРГОВСКОГО АТОМА РУБИДИЯ В ОПТИЧЕСКОЙ ДИПОЛЬНОЙ ЛОВУШКЕ

Полный текст

Аннотация

Об авторах

И. И Бетеров

Е. А Якшина

Г. Сулиман

П. И Бетлени

А. А Прилуцкая

Д. А Скворцова

Т. Р Загиров

Д. Б Третьяков

В. М Энтин

Н. Н Безуглов

И. И Рябцев

Список литературы

Дополнительные файлы