Дипольная локализация атомов импульсным излучением фемтосекундной длительности

Quantum Technology Centre seminar
Speaker(s)
Антон Афанасьев
Affiliation
Лаборатория лазерной спектроскопии ИСАН
Date and time
Venue
Large Conference Hall (MSU Research Equipment Sharing Center)
Abstract

В рамках доклада будет представлена совместная работа Афанасьева А.E., Машко А.М., Мейстерсон А.А., Мелентьева П.Н., Балыкина В.И. Взаимодействие холодных атомов с локализующим дипольным потенциалом приводит к сдвигу и уширению измеряемых спектральных линий локализованных атомов. Одним из возможных подходов, позволяющих минимизировать такое воздействие, является переменное воздействие на атомы локализующего и зондирующего лазерных полей. Такой подход был впервые предложен в работе J.Dalibard, S.Reynaud and C. Cohen-Tannoudji, “Proposals of stable optical traps for neutral atoms”, Opt.Commun., 47, 395 (1983) и получил своё дальнейшее развитие, в частности, для построения источников единичных фотонов с использованием единичных локализованных атомов (S. Garcia, D. Maxein, L. Hohmann, J. Reichel, and R. Long, “Fiber-pigtailed optical tweezer for single-atom trapping and single-photon generation”, Appl.Phys.Lett, 103, 114103 (2013).

Предельным случаем импульсного взаимодействия атома с локализующим полем является использование для пространственной локализации атомов лазерного излучения фемтосекундной длительности. Впервые использование такого излучения для локализации атомов дипольной силой было рассмотрено в работах V.I. Balykin, “Motion of an atom under the effect of femtosecond laser pulses: From chaos to spatial localization”, JETP Letters, 81, 209 (2005) и D.N. Yanyshev, V.I. Balykin, Y.V. Vladimirova, V.N. Zadkov, “Dynamics of atoms in a femtosecond optical dipole trap”, Physical Review A, 87, 033411 (2013). Сокращение длительности импульса уменьшает время взаимодействия атома с лазерным полем до 10^-7—10^-8 от полного времени локализации, таким образом, атом остается свободным более 90% времени локализации.

Первая успешная экспериментальная демонстрация дипольной ловушки атомов с использованием импульсного излучения фемтосекундной длительности недавно была произведена в Лаборатории лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН. В докладе будут рассмотрены основные отличия локализации атомов с использованием импульсного и непрерывного излучения, а так же спектральные свойства локализованных атомов.

Seminar language
Russian