論文の概要: Effect of Closely-Spaced Excited States on Electromagnetically Induced
Transparency
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/1912.12267v2
- Date: Sat, 17 Apr 2021 05:09:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-09 23:17:49.055622
- Title: Effect of Closely-Spaced Excited States on Electromagnetically Induced
Transparency
- Title（参考訳）: 電磁誘導透過性に及ぼす近接励起状態の影響
- Authors: Saesun Kim and Alberto M. Marino
- Abstract要約: 電磁誘導透明性(EIT)は、量子メモリや量子ゲートなどの量子デバイスに適用可能であることによるよく知られた現象である。
2つの密接な励起状態がEITおよび非共鳴ラマン遷移に与える影響の理論的研究を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Electromagnetically induced transparency (EIT) is a well-known phenomenon due
in part to its applicability to quantum devices such as quantum memories and
quantum gates. EIT is commonly modeled with a three-level lambda system due to
the simplicity of the calculations. However, this simplified model does not
capture all the physics of EIT experiments with real atoms. We present a
theoretical study of the effect of two closely-spaced excited states on EIT and
off-resonance Raman transitions. We find that the coherent interaction of the
fields with two excited states whose separation is smaller than their Doppler
broadened linewidth can enhance the EIT transmission and broaden the width of
the EIT peak. However, a shift of the two-photon resonance frequency for
systems with transitions of unequal dipole strengths leads to a reduction of
the maximum transparency that can be achieved when Doppler broadening is taken
into account even under ideal conditions of no decoherence. As a result,
complete transparency cannot be achieved in a vapor cell. Only when the
separation between the two excited states is of the order of the Doppler width
or larger can complete transparency be recovered. In addition, we show that
off-resonance Raman absorption is enhanced and its resonance frequency is
shifted. Finally, we present experimental EIT measurements on the D1 line of
$^{85}$Rb that agree with the theoretical predictions when the interaction of
the fields with the four levels is taken into account.
- Abstract（参考訳）: 電磁誘導透明性(EIT)は、量子メモリや量子ゲートなどの量子デバイスに適用可能であることによるよく知られた現象である。
EITは通常、計算の単純さのために3段階のラムダシステムでモデル化される。
しかし、この単純化されたモデルは、実原子を用いたEIT実験のすべての物理を捉えていない。
2つの密接な励起状態がEITおよび非共鳴ラマン遷移に与える影響の理論的研究を示す。
ドップラー拡張線幅よりも分離が小さい2つの励起状態と磁場のコヒーレント相互作用は、EIT伝送を強化し、EITピークの幅を広げることができる。
しかし、不等双極子強度の遷移を持つ系に対する2光子共鳴周波数のシフトは、デコヒーレンスのない理想的な条件下であってもドップラー拡大を考慮した場合の最大透明性の低下につながる。
その結果、蒸気セルでは完全な透明性が達成できない。
2つの励起状態間の分離がドップラー幅のオーダー以上である場合のみ、完全な透明性を回復することができる。
さらに,外共振ラマン吸収が促進され,共振周波数がシフトすることを示した。
最後に、フィールドと4つのレベルとの相互作用を考慮に入れた場合の理論的予測に一致する$^{85}$RbのD1線に関する実験的なEIT測定について述べる。
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