射频缀饰态的色散探测

我们引入一种方法来色散探测处于射频缀饰态的碱金属原子。特别地，我们使用缀饰探测来测量制备在其钟态中的原子的布居数和布居数差。原子介质的线性双折射通过偏振零差检测（一种共路干涉测量形式）实现原子数探测。为了达到低技术噪声水平，我们在将裸态绝热变换为缀饰态之后进行光学边带探测。平衡零差信号随后以两倍缀饰频率独立场涨落地振荡，从而允许稳健的、锁相的探测，规避了低频噪声。使用两个光频率的探测脉冲，我们可以同时探测两个钟态并获得布居数差以及总原子数。该方案还允许通过平衡探测器处零差信号的直接相减进行差分测量，这在技术上应可实现量子噪声极限测量，并具有制备自旋压缩态的前景。该方法扩展到其他 Zeeman 子能级，并可用于一系列原子钟方案、原子干涉仪以及其他使用缀饰原子的实验。