$J=1/2$-$J'=1/2$ 原子系统共振荧光中的量子干涉：量子拍频、非经典性与非高斯性

我们从理论上研究了角动量为 $J=1/2 - J'=1/2$ 的单个原子或系统在单色线偏振激光场驱动下，由于其两个反平行 $\pi$ 跃迁之间的量子干涉而产生的共振荧光的量子统计与光谱特性。施加平行于激光偏振方向的磁场以打破简并（塞曼效应）。在非简并情况下，$\pi$ 跃迁以不同的广义拉比频率演化，在强度和偶极-偶极、强度-强度以及正交-强度关联中产生量子拍频。对于强激光和大塞曼分裂，拍频的平均频率和调制频率分别由拉比频率的平均值和差值给出，这与许多光谱系统中研究的以调制指数式衰减为特征的拍频不同。此外，拉比频率即为该系统类莫洛谱中边带对的频率。在两时间关联中，交叉贡献（即两个 $\pi$ 跃迁概率幅乘积的项）的作用小于概率密度干涉的贡献。相反，在总强度中不存在交叉项。我们还考虑了在弱到中等激发以及拍频 regime 下相位依赖荧光的非经典和非高斯性质。拍频 regime 下的荧光是非经典的，主要源于三阶偶极涨落，这表明它们也具有强非高斯性，且其正交谱在拉比频率附近显示出复杂特征。对于小的激光和塞曼失谐，弱到中等激光场将系统部分泵浦到其中一个基态，在两时间关联中表现出缓慢衰减，并在正交谱中出现窄峰。