利用矢量极化率操控碱金属原子
摘要
我们回顾了韩国大学实验室提出并实施的若干利用矢量极化率 \beta 操控碱金属原子的想法与实验。\beta 源自自旋-轨道耦合,并产生类似于塞曼位移的ac Stark位移。当圆偏振激光场在D1与D2跃迁间适当失谐时,基态原子的ac Stark位移呈现为纯塞曼位移形式。我们称之为“类塞曼效应”,并在实验上演示了光学Stern-Gerlach效应以及行为完全如同磁阱的光学阱。通过调节俘获光束的偏振并由此控制正比于 \beta 的位移,我们演示了在光学阱中消除基态超精细跃迁的非均匀展宽。我们称之为“魔法偏振”。我们还展示了在特殊阱深下Raman边带跃迁的显著变窄。光学阱中的Raman边带因阱势非谐性而展宽,该展宽可通过我们称之为“魔法阱深”处由beta诱导的微分ac Stark位移消除。最后,我们提出并在实验上演示了一种将速度选择相干布居俘获思想融入Raman边带冷却的冷却方案,以增强后者在Lamb-Dicke区外的冷却效率。我们称之为“运动选择相干布居俘获”,而 \beta 负责该选择性。我们包含一个程序文件,可在给定外加场波长时计算给定碱金属原子的标量与矢量极化率;当给定俘获光束的功率、最小光斑尺寸与偏振时,它还可计算特定基态中被俘获原子的势阱深度与光子散射率。
引用
@article{arxiv.2303.12420,
title = {Use of vector polarizability to manipulate alkali-metal atoms},
author = {D. Cho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.12420},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 9 figures. Includes an Excel file to calculate scalar and vector polarizabilities, well depth and photon scattering rate of a given alkali-metal atom for given laser wavelength and intensity. Accepted for publication in Journal of the Korean Physical Society