含磁场下 $^{151}\mathrm{Eu}^{3+}\!: \mathrm{Y}_2\mathrm{SiO}_5$ 光泵浦模拟与光学拉比频率测量
量子物理
2026-02-11 v1 原子与分子团簇
摘要
掺欧氟晶体 因其较长的光学和自旋相干时间而是光量子存储的有趣平台。本文研究了在磁场作用下 的特性，该系统包含 36 种不同的光学-超精细跃迁。我们提出了一个简单的数值模拟器，用于计算允许隔离单个频率类离子的光泵浦方案，可适用于任何多水平原子中不均匀 broadening 的情况。实验上，我们发展了估计磁场向量的方法，展示了在已知自旋哈密顿量的基础上，高精度预测光谱特征的能力。我们测量了 21 种在 36 种可能的光学-超精细跃迁之间进行的光学拉比频率，使得相对跃迁强度的 6×6 分支比矩阵得以构建。从拉比频率测量中，我们推导出 跃迁的光偶极矩，值为 。我们的结果为自旋哈密顿量模型提供了关键性检验，展示了在磁场下针对 的能级和相对跃迁强度预测具有高精度，这是量子应用的关键能力。
引用
@article{arxiv.2507.05140,
title = {Optical pumping simulations and optical Rabi frequency measurements in $^{151}\mathrm{Eu}^{3+}\!:\mathrm{Y}_2\mathrm{SiO}_5$ under magnetic field},
author = {Jingjing Chen and Mikael Afzelius},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05140},
year = {2026}
}