超冷铯Rydberg原子寿命的测量

冯志刚; 张好; 张临杰; 李昌勇; 赵建明; 贾锁堂

doi:10.7498/aps.60.073202

摘要

本文从实验上采用两步激发超冷基态原子获得超冷Rydberg原子,通过选择场电离的方法获得超冷Rydberg原子的离子信号.改变延迟时间测得Rydberg原子布居数随时间的变化关系,用两种方法拟合实验数据得到36D和34S态原子的有效寿命,与现有理论结果一致.

关键词:

Rydberg原子 /
寿命 /
黑体辐射 /
场电离

In this paper, the cold cesium atoms are excited to Rydberg states via two-photon transition and the ion signal of Rydberg atoms is obtained by the selective field-ionization method. The evolution of the 36D and 34S states population is acquired by changing delay time; the corresponding effective lifetimes are obtained by fitting the experimental data, which are in agreement with the existing theoretical results.

Keywords:

作者及机构信息

1.
山西大学物理电子工程学院, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 太原 030006

基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2006CB921603),国家自然科学基金(批准号:10934004,60778008,60978018,61078001)和山西省回国留学人员科研基金资助的课题.

Authors and contacts

1.
State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices, College of Physics and Electronics Engineering, Shanxi University, Taiyuan 030006, China

参考文献

[1]	Gallagher T F 1994 Rydberg Atoms (Cambridge University press)
[2]	Hansen W 1983 J. Phys. B 16 933
[3]	Spencer W P, Vaidyanathan A G, Kleppner D 1981 Phys. Rev. A 24 2513
[4]	Gallagher T F, Cooke W E 1979 Phys. Rev. A 20 670
[5]	Hugon M, Gounand F, Fournier P R 1978 J. Phys. B 11 L605
[6]	Marek J, Niemax K 1976 J. Phys. B 9 L483
[7]	Wang T, Yelin S F, Cté R, Eyler E E, Farooqi S M, Gould P, Kotrun L M, Tong D, Vrinceanu D 2007 Phys. Rev. A 75 033802
[8]	Cooke W E, Gallagher T F 1980 Phys. Rev. A 21 588
[9]	Tong D, Farooqi S M, Stanojevic J, Krishnan S, Zhang Y P, Cté R, Eyler E E, Gould P L 2004 Phys. Rev. Lett. 93 063001
[10]	Vogt T, Viteau M, Chotia A, Zhao J M, Comparat D, Pillet P 2007 Phys. Rev. Lett. 99 073002
[11]	Feng Z G, Zhang L J, Zhao J M, Li C Y, Li A L, Jia S T 2008 Chin. Phys. Lett. 25 2661
[12]	Zhu X B, Zhang H, Feng Z G, Zhang L J, Li C Y, Zhao J M, Jia S T 2010 Acta Phys. Sin.59 2401 (in Chinese) [朱兴波、张好、冯志刚、张临杰、李昌勇、赵建明、贾锁堂 2010 物理学报 59 2401]
[13]	Zhang L J, Feng Z G, Li A L, Zhao J M, Li C Y, Jia S T 2008 Chin. Phys. Lett. 25 1362
[14]	Zhao J M, Zhang L J, Feng Z G, Li C Y, Jia S T 2010 Chin. Phys. B 19 043202
[15]	Magalhes K M F, De Oliveira A L, Zanon R A D S, Bagnato V S, Marcassa L G 2000 Opt.Commun. 184 385
[16]	De Oliveira A L, Mancini M W, Bagnato V S, Marcassa L G 2002 Phys. Rev. A 65 031401(R)
[17]	Nascimento V A, Caliri L L, De Oliveira A L, Bagnato V S, Marcassa L G 2006 Phys. Rev. A 74 054501
[18]	Gounand F, 1979 J. Phys. (France) 40 457
[19]	He X, Li B, Chen A, Zhang C 1990 J. Phys. B 23 661
[20]	Theodosiou C E 1984 Phys. Rev. A 30 2881
[21]	Cooke W E, Gallagher T F 1980 Phys. Rev. A 21 588
[22]	Beterov I I, Ryabtsev I I, Tretyakov D B, Entin V M 2009 Phys. Rev. A 79 052504
[23]	Zhang L J, Feng Z G, Li A L, Zhao J M, Li C Y, Jia S T 2009 Chin. Phys. B 18 1838

施引文献

[1]	Gallagher T F 1994 Rydberg Atoms (Cambridge University press)
[2]	Hansen W 1983 J. Phys. B 16 933
[3]	Spencer W P, Vaidyanathan A G, Kleppner D 1981 Phys. Rev. A 24 2513
[4]	Gallagher T F, Cooke W E 1979 Phys. Rev. A 20 670
[5]	Hugon M, Gounand F, Fournier P R 1978 J. Phys. B 11 L605
[6]	Marek J, Niemax K 1976 J. Phys. B 9 L483
[7]	Wang T, Yelin S F, Cté R, Eyler E E, Farooqi S M, Gould P, Kotrun L M, Tong D, Vrinceanu D 2007 Phys. Rev. A 75 033802
[8]	Cooke W E, Gallagher T F 1980 Phys. Rev. A 21 588
[9]	Tong D, Farooqi S M, Stanojevic J, Krishnan S, Zhang Y P, Cté R, Eyler E E, Gould P L 2004 Phys. Rev. Lett. 93 063001
[10]	Vogt T, Viteau M, Chotia A, Zhao J M, Comparat D, Pillet P 2007 Phys. Rev. Lett. 99 073002
[11]	Feng Z G, Zhang L J, Zhao J M, Li C Y, Li A L, Jia S T 2008 Chin. Phys. Lett. 25 2661
[12]	Zhu X B, Zhang H, Feng Z G, Zhang L J, Li C Y, Zhao J M, Jia S T 2010 Acta Phys. Sin.59 2401 (in Chinese) [朱兴波、张好、冯志刚、张临杰、李昌勇、赵建明、贾锁堂 2010 物理学报 59 2401]
[13]	Zhang L J, Feng Z G, Li A L, Zhao J M, Li C Y, Jia S T 2008 Chin. Phys. Lett. 25 1362
[14]	Zhao J M, Zhang L J, Feng Z G, Li C Y, Jia S T 2010 Chin. Phys. B 19 043202
[15]	Magalhes K M F, De Oliveira A L, Zanon R A D S, Bagnato V S, Marcassa L G 2000 Opt.Commun. 184 385
[16]	De Oliveira A L, Mancini M W, Bagnato V S, Marcassa L G 2002 Phys. Rev. A 65 031401(R)
[17]	Nascimento V A, Caliri L L, De Oliveira A L, Bagnato V S, Marcassa L G 2006 Phys. Rev. A 74 054501
[18]	Gounand F, 1979 J. Phys. (France) 40 457
[19]	He X, Li B, Chen A, Zhang C 1990 J. Phys. B 23 661
[20]	Theodosiou C E 1984 Phys. Rev. A 30 2881
[21]	Cooke W E, Gallagher T F 1980 Phys. Rev. A 21 588
[22]	Beterov I I, Ryabtsev I I, Tretyakov D B, Entin V M 2009 Phys. Rev. A 79 052504
[23]	Zhang L J, Feng Z G, Li A L, Zhao J M, Li C Y, Jia S T 2009 Chin. Phys. B 18 1838

[1]	韩玉龙, 刘邦, 张侃, 孙金芳, 孙辉, 丁冬生. 射频电场缀饰下铯Rydberg原子的电磁感应透明光谱. 物理学报, 2024, 0(0): . doi: 10.7498/aps.73.20240355
[2]	薛咏梅, 郝丽萍, 樊佳蓓, 焦月春, 赵建明. Rydberg原子nS_1/2→(n + 1)S_1/2双光子激发EIT-AT光谱. 物理学报, 2022, 71(4): 043202. doi: 10.7498/aps.71.20211458
[3]	樊佳蓓, 郝丽萍, 白景旭, 焦月春, 赵建明, 贾锁堂. 基于Rydberg原子的高灵敏微波探测与通信. 物理学报, 2021, 70(6): 063201. doi: 10.7498/aps.70.20201401
[4]	薛咏梅, 郝丽萍, 樊佳蓓, 焦月春, 赵建明. Rydberg原子nS1/2→(n+1)S1/2双光子激发EIT-AT光谱. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211458
[5]	陈志文, 佘圳跃, 廖开宇, 黄巍, 颜辉, 朱诗亮. 基于Rydberg原子天线的太赫兹测量. 物理学报, 2021, 70(6): 060702. doi: 10.7498/aps.70.20201870
[6]	白旭芳, 陈磊, 额尔敦朝鲁. 电磁场中施主中心量子点内磁极化子态寿命与qubit退相干. 物理学报, 2020, 69(14): 147802. doi: 10.7498/aps.69.20200242
[7]	焦月春, 赵建明, 贾锁堂. 基于Rydberg原子的超宽频带射频传感器. 物理学报, 2018, 67(7): 073201. doi: 10.7498/aps.67.20172636
[8]	薛咏梅, 郝丽萍, 焦月春, 韩小萱, 白素英, 赵建明, 贾锁堂. 超冷铯Rydberg原子的Autler-Townes分裂. 物理学报, 2017, 66(21): 213201. doi: 10.7498/aps.66.213201
[9]	杨智伟, 焦月春, 韩小萱, 赵建明, 贾锁堂. 弱射频场中Rydberg原子的电磁感应透明. 物理学报, 2017, 66(9): 093202. doi: 10.7498/aps.66.093202
[10]	王承伟, 赵全忠, 钱静, 黄媛媛, 王关德, 李阳博, 柏锋, 范文中, 李虹瑾. 黑体辐射法测量电介质内部被超短激光脉冲加工后的温度. 物理学报, 2016, 65(12): 125201. doi: 10.7498/aps.65.125201
[11]	杨智伟, 焦月春, 韩小萱, 赵建明, 贾锁堂. 调制激光场中Rydberg原子的电磁感应透明. 物理学报, 2016, 65(10): 103201. doi: 10.7498/aps.65.103201
[12]	王丽梅, 张好, 李昌勇, 赵建明, 贾锁堂. 铯Rydberg原子Stark态的避免交叉. 物理学报, 2013, 62(1): 013201. doi: 10.7498/aps.62.013201
[13]	王勇, 张好, 陈杰, 王丽梅, 张临杰, 李昌勇, 赵建明, 贾锁堂. 超冷nS Rydberg原子的态转移. 物理学报, 2013, 62(9): 093201. doi: 10.7498/aps.62.093201
[14]	车俊岭, 张好, 冯志刚, 张临杰, 赵建明, 贾锁堂. 70S超冷Cs Rydberg原子的动力学演化. 物理学报, 2012, 61(4): 043205. doi: 10.7498/aps.61.043205
[15]	刘李辉, 邹宏新, 刘曲, 李玺. 199Hg+光频标的黑体辐射频移. 物理学报, 2012, 61(10): 103101. doi: 10.7498/aps.61.103101
[16]	陈依新, 沈光地, 韩金茹, 李建军, 郭伟玲. 不同表面结构的半导体发光二极管的效率与寿命的研究. 物理学报, 2010, 59(1): 545-549. doi: 10.7498/aps.59.545
[17]	朱兴波, 张好, 冯志刚, 张临杰, 李昌勇, 赵建明, 贾锁堂. Cs 39D态Rydberg原子Stark光谱的实验研究. 物理学报, 2010, 59(4): 2401-2405. doi: 10.7498/aps.59.2401
[18]	王小霞, 廖显恒, 罗积润, 赵青兰, 张晓伟. 新型贮存式氧化物阴极寿命机理的初步探讨. 物理学报, 2009, 58(2): 1280-1286. doi: 10.7498/aps.58.1280
[19]	孟慧艳, 康帅, 史庭云, 詹明生. 平行电磁场中的Rydberg锂原子吸收谱的模型势计算. 物理学报, 2007, 56(6): 3198-3204. doi: 10.7498/aps.56.3198
[20]	鲁　欣, 奚婷婷, 李英竣, 张　杰. 超短超强脉冲激光在空气中产生的电离通道的寿命研究. 物理学报, 2004, 53(10): 3404-3408. doi: 10.7498/aps.53.3404

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