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双物种同步自旋交换光泵浦

原子物理 2019-12-12 v1

摘要

我们演示了一种用于测量非磁性自旋依赖相互作用的新型量子传感器。该传感器利用 131^{131}Xe、129^{129}Xe 和 85^{85}Rb,它们在脉冲偏置场下被横向连续极化。这种自旋交换泵浦共磁强计的横几何结构抑制了纵向极化,而纵向极化是系统误差的重要来源。通过对偏置场脉冲重复频率在 Xe 拉莫尔共振频率次谐波处进行频率调制,实现对两种 Xe 同位素的同步激发。每个偏置脉冲的面积引起 Rb 的 2π2\pi 拉莫尔进动。我们给出了连续的双物种 Xe 激发,并讨论限制 129^{129}Xe 极化的温度依赖壁相互作用。Rb 原子作为嵌入式磁强计用于探测 Xe 进动。我们讨论 Rb 磁强计相位偏移,并表明即使对这些相位偏移的一阶处理,在进行共磁强计时也可使所得场抑制获得数量级提升。该器件传感带宽为 1 Hz,我们演示了 7 μ\muHz/Hz\sqrt{\text{Hz}} 的白噪声水平与 1\sim1 μ\muHz 的偏置不稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.04991,
  title  = {Dual-Species Synchronous Spin-Exchange Optical Pumping},
  author = {Daniel A. Thrasher and Susan S. Sorensen and Thad G. Walker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.04991},
  year   = {2019}
}