論文の概要: Rydberg electromagnetically induced transparency and absorption of
strontium triplet states in a weak microwave field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.06885v2
- Date: Fri, 6 May 2022 00:56:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2023-02-22 03:46:40.968259
- Title: Rydberg electromagnetically induced transparency and absorption of
strontium triplet states in a weak microwave field
- Title（参考訳）: Rydberg電磁誘導による弱マイクロ波場におけるストロンチウム三重項状態の透過と吸収
- Authors: Yan-Li Zhou, Dong Yan, Weibin Li
- Abstract要約: 我々は、弱いマイクロ波(MW)場の存在下で、ストロンチウム原子の3重項状態のレーザー励起を理論的に研究した。
準安定中間状態を用いて、Srガスの共鳴蛍光は非常に狭いピークを示し、MW磁場によって変調される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.258539514860629
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study theoretically laser excitation of Rydberg triplet states of
strontium atoms in the presence of weak microwave (MW) fields. Starting from
the ground state $5s^2\,^1S_0$, the Rydberg excitation is realized through the
metastable, triplet $5s5p\,^3P_1$ state, whose decay rate $\gamma_2$ is
$2\pi\times 7.5$ kHz, much smaller than the one in the singlet state or alkali
atoms. The influences of $\gamma_2$ on the transparency and absorption spectrum
in the electromagnetically induced transparency (EIT), and electromagnetically
induced absorption (EIA) regime are examined. Narrow transparent windows (EIT)
or absorption peaks (EIA) are found, whose distance in the spectrum depends on
the Rabi frequency of the weak MW field. It is found that the spectrum exhibits
higher contrast than using the singlet state or alkali atoms in typical
situations. Using the metastable intermediate state, we find that resonance
fluorescence of Sr gases exhibits very narrow peaks, which are modulated by the
MW field. When the MW field is weaker than the probe and control light, the
spectrum distance of these peaks are linearly proportional to $\Omega_m$. This
allows us to propose a new way to sense very weak MW fields through resonance
fluorescence. Our study shows that the Sr triplet state could be used to
develop the Rydberg MW electrometry that gains unique advantages.
- Abstract（参考訳）: 弱マイクロ波(mw)場の存在下でのストロンチウム原子のリドバーグ三重項状態のレーザー励起を理論的に研究した。
基底状態の5s^2\,^1S_0$から、リドベルク励起は準安定な5s5p\,^3P_1$状態によって実現され、崩壊速度は$2\pi\times 7.5$ kHzであり、一重項状態やアルカリ原子よりもはるかに小さい。
電磁誘導透過(eit)および電磁誘導吸収(eia)における透明性と吸収スペクトルに及ぼす$\gamma_2$の影響について検討した。
狭い透明な窓 (EIT) や吸収ピーク (EIA) が見つかり、スペクトル中の距離は弱いMWフィールドのラビ周波数に依存する。
スペクトルは典型的な状況で一重項状態やアルカリ原子を用いるよりも高いコントラストを示すことが判明した。
準安定中間状態を用いて、Srガスの共鳴蛍光は非常に狭いピークを示し、MW磁場によって変調される。
MWフィールドがプローブや制御光よりも弱い場合、これらのピークのスペクトル距離は$\Omega_m$に線形に比例する。
これにより、共鳴蛍光により非常に弱いMW場を検知する新しい方法が提案できる。
以上の結果から,Sr三重項状態はRydberg MWエレクトロメトリーの開発に有効であることが示唆された。
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