OSTsILLYaTsII RABI PRI TREKhFOTONNOM LAZERNOM VOZBUZhDENII ODINOChNOGO RIDBERGOVSKOGO ATOMA RUBIDIYa V OPTIChESKOY DIPOL'NOY LOVUShKE

I. I Beterov; Бетеров И. И; E. A Yakshina; Якшина Е. А; G. Suliman; Сулиман Г.; P. I Betleni; Бетлени П. И; A. A Prilutskaya; Прилуцкая А. А; D. A Skvortsova; Скворцова Д. А; T. R Zagirov; Загиров Т. Р; D. B Tret'yakov; Третьяков Д. Б; V. M Entin; Энтин В. М; N. N Bezuglov; Безуглов Н. Н; I. I Ryabtsev; Рябцев И. И

doi:10.31857/S0044451024100109

OSTsILLYaTsII RABI PRI TREKhFOTONNOM LAZERNOM VOZBUZhDENII ODINOChNOGO RIDBERGOVSKOGO ATOMA RUBIDIYa V OPTIChESKOY DIPOL'NOY LOVUShKE

Authors: Beterov I.I¹^,2^,3^,4, Yakshina E.A¹^,2^,4, Suliman G.¹^,2, Betleni P.I¹^,2, Prilutskaya A.A¹^,2, Skvortsova D.A¹^,3, Zagirov T.R¹^,2, Tret'yakov D.B¹^,2, Entin V.M¹, Bezuglov N.N¹^,5, Ryabtsev I.I¹^,2
Affiliations:
1. Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук
2. Новосибирский государственный университет
3. Новосибирский государственный технический университет
4. Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук
5. Санкт-Петербургский государственный университет
Issue: Vol 166, No 4 (2024)
Pages: 535-547
Section: Articles
URL: https://rjsvd.com/0044-4510/article/view/653818
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024100109
ID: 653818

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

В эксперименте по трехфотонному лазерному возбуждению 5S1/2 → 5P3/2 → 6S1/2 → 37P3/2 одиночного ридберговского атома 87Rb, захваченного в оптическую дипольную ловушку, впервые наблюдались трехфотонные осцилляции населенностей Раби между основным и ридберговским состоянием. Одиночный атом регистрировался оптическим методом по сигналу резонансной флуоресценции на малошумящей sCMOS-видеокамере. Измерялась относительная вероятность атому остаться в ловушке после действия трех синхронизованных возбуждающих лазерных импульсов с длительностями, изменяемыми от 100 нс до 2 мкс. Особенностью эксперимента было использование интенсивного лазерного излучения с длиной волны 1367 нм на второй ступени возбуждения, обеспечивающего однофотонную частоту Раби до 2 ГГц для управления эффективными отстройками промежуточных уровней трехфотонного перехода за счет динамического эффекта Штарка. Зарегистрированы осцилляции Раби с частотой от 1 до 5 МГц в зависимости от интенсивности лазерных импульсов первой и второй ступеней возбуждения при времени когерентности 0.7−0.8 мкс. Обсуждаются пути увеличения времени когерентности и контраста трехфотонных осцилляций Раби для применений в квантовой информатике с ридберговскими атомами.

About the authors

I. I Beterov

Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет; Новосибирский государственный технический университет; Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук

Email: beterov@isp.nsc.ru
Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия; Новосибирск, Россия

References

S. J. Evered, D. Bluvstein, M. Kalinowski, et al., Nature 622, 268 (2023).
H. J. Manetsch, G. Nomura, E. Bataille, K.˝. Leung, X. Lv, and M. Endres, arXiv: 2403.12021 (https://arxiv.org/abs/2403.12021).
T. F. Gallagher, Rydberg Atoms, Cambridge University Press, Cambridge (1994).
D. Jaksch, J. I. Cirac, P. Zoller, S. L. Rolston, R. Cote, M. D. Lukin, Phys. Rev. Lett. 85, 2208 (2000).
M. Saffman, J. Phys. B 49, 202001 (2016).
L. Henriet, L. Beguin, A. Signoles, T. Lahaye, A. Browaeys, G.-O. Reymond, and C. Jurczak, Quantum 4, 327 (2020).
T. Cubel, B. K. Teo, V. S. Malinovsky, J. R. Guest, A. Reinhard, B. Knuffman, P. R. Berman, and G. Raithel, Phys. Rev. A 72, 023405 (2005).
M. Reetz-Lamour, J. Deiglmayr, T. Amthor, and M. Weidemuller, New J. Phys. 10, 045026 (2008).
T. M. Graham, Y. Song, J. Scott et al., Nature 604, 457 (2022).
P. Thoumany, T. Hansch, G. Stania, L. Urbonas, and Th. Becker, Opt. Lett. 34, 1621 (2009).
V. A. Sautenkov, S. A. Saakyan, A. A. Bobrov, E.V. ˙ Vilshanskaya, B. B. Zelener, and B. V. Zelener, ˙ J. Opt. Soc. Am. B 35, 1546 (2018).
P. Cheinet, K.-L. Pham, P. Pillet, I. I. Beterov, I. N. Ashkarin, D. B. Tretyakov, E. A. Yakshina, V. M. Entin, and I. I. Ryabtsev, Quantum Electronics 50, 213 (2020)].
I. N. Ashkarin, I. I. Beterov, E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, I. I. Ryabtsev, P. Cheinet, K.-L. Pham, S. Lepoutre, and P. Pillet, Phys. Rev. A 106, 032601 (2022).
I. I. Ryabtsev, I. I. Beterov, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, E. A. Yakshina, Phys. Rev. A 84, 053409 (2011).
V. M. Entin, E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, I. I. Beterov, and I. I. Ryabtsev, JETP 116, 721 (2013)].
E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, I. I. Beterov, and I. I. Ryabtsev, Quantum Electronics 48, 886 (2018)].
E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, I. I. Beterov, I. I. Ryabtsev, JETP 130, 170 (2020)].
D. B. Tretyakov, V. M. Entin, E. A. Yakshina, I. I. Beterov, and I. I. Ryabtsev, Quantum Electronics 52, 513 (2022)].
I. I. Beterov, E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, N. V. Al’yanova, D. A. Skvortsova, G. Suliman, T. R. Zagirov, V. M. Entin, and I. I. Ryabtsev, JETP 137, 246 (2023)].
G. S. Agarwal, Phys. Rev. Lett. 37, 1383 (1976).
S. M. Bohaichuk, F. Ripka, V. Venu, F. Christaller, C. Liu, M. Schmidt, H. Kobler, and J. P. Shaffer, arXiv: 2304.07409 (https://arxiv.org/abs/2304.07409).

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

Username
Password
Remember me

Forgot password?	Register

Username
Password
Remember me

Forgot password?	Register