相干多体拉比振荡的观测
原子物理
2015-06-05 v1 量子物理
摘要
一个二能级量子系统在共振电磁场的相干驱动下，以与场振幅成正比的频率Ω在两个能级之间正弦振荡[1]。这种现象称为拉比振荡，自其同名者和合作者的开创性工作[2]以来，一直是原子、分子和光学物理的核心。值得注意的是，孤立单原子或稀薄气体中的拉比振荡构成了计量学应用的基础，如原子钟和物理常数的精密测量[3]。耦合到场的强度不均匀分布以及单个原子之间的相互作用会降低振荡的可见度，甚至可能完全抑制它。在样品中由于初始条件或原子相互作用而只能存在单个激发的极限下，发生了一个显著的转变：出现了一个集体的多体拉比振荡，频率为N^0.5Ω，涉及样品中所有N>>1个原子[4]。即使对于不均匀的原子-场耦合分布，单原子拉比振荡可能不可见，这也是成立的。当两个能级之一是一个强相互作用的里德伯能级时，多体拉比振荡作为里德伯激发阻塞的结果而出现。Lukin及其合作者概述了一种基于这种效应的量子信息处理方法[5]。在这里，我们报告了使用几百个冷铷原子在基态和里德伯能级之间观察到的相干多体拉比振荡的初步结果。强烈明显的振荡表明单个激发原子几乎完全阻塞了整个介观系综。这些结果为使用原子系综进行量子计算和模拟铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1205.7061,
title = {Observation of coherent many-body Rabi oscillations},
author = {Y. O. Dudin and L. Li and F. Bariani and A. Kuzmich},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.7061},
year = {2015}
}