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功率窄化:双色跃迁中对消多普勒增宽

原子物理 2019-11-22 v2 量子物理

摘要

热系综中的多普勒增宽会降低集体激发的吸收截面与相干时间。在双光子跃迁中,通常认为波长失配越大该问题越严重。本文我们指出了一种相反的机制:这种波长失配通过速度依赖的光移与多普勒频移的相互抵消作用,导致多普勒增宽被抵消。我们表明该效应具有普遍性,在吸收共振与透明共振中均存在,且随波长失配有利地增强。我们通过实验证实了铷原子中不同低轨道能级跃迁的增强,并利用计算外推至高激发里德伯轨道。这些计算预测即便在存在大均匀增宽的情况下,吸收仍可显著增强达20倍。我们还讨论并实验演示了利用辅助修饰场对消多普勒增宽的更一般构型。我们所研究的机制同样可用于自旋波的重相位以及提升量子存储器的相干时间。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.08529,
  title  = {Power narrowing: Counteracting Doppler broadening in two-color transitions},
  author = {Ran Finkelstein and Ohr Lahad and Ohad Michel and Omri Davidson and Eilon Poem and Ofer Firstenberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.08529},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 6figures