論文の概要: Electromagnetically Induced Transparency and Optical Pumping in the Hyperfine Paschen-Back Regime

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.08545v2
• Date: Tue, 19 Dec 2023 14:41:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-21 00:08:18.242426
• Title: Electromagnetically Induced Transparency and Optical Pumping in the Hyperfine Paschen-Back Regime
• Title（参考訳）: 超微細パスチェンバックレジームにおける電磁誘導透過性と光励起
• Authors: Roberto Mottola, Gianni Buser, Philipp Treutlein
• Abstract要約: 電磁誘導透過(EIT)および光ポンピング条件下での高磁場中でのルビジウム蒸気の実験を報告する。 1.1Tの静磁場は核スピンと電子スピンを分離し、ゼーマン効果を介して各磁場をシフトさせる。 このシステムの清浄さは、熱蒸気における量子制御の能力を大幅に向上させると結論付けている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We report spectroscopy experiments of rubidium vapor in a high magnetic field under conditions of electromagnetically induced transparency (EIT) and optical pumping. The 1.1 T static magnetic field decouples nuclear and electronic spins and shifts each magnetic state via the Zeeman effect, allowing us to resolve individual optical transitions of the D$_2$ line in a Doppler-broadened medium. By varying the control laser power driving one leg of a spectrally isolated $\Lambda$ system we tune the vapor from the EIT regime to conditions of Autler-Townes line splitting. The resulting spectra conform to simple three-level models demonstrating the effective simplification of the energetic structure. Further, we quantify the viability of state preparation via optical pumping on nuclear spin-forbidden transitions. We conclude that the ``cleanliness'' of this system greatly enhances the capabilities of quantum control in hot vapor, offering advantages in a broad variety of quantum applications plagued by spurious light-matter interaction processes, such as atomic quantum memories for light.
• Abstract（参考訳）: 電磁誘導透過(eit)および光ポンピング条件下での高磁場中におけるルビジウム蒸気の分光実験について報告する。 1.1tの静磁場は核と電子のスピンを分離し、ゼーマン効果を介して各磁気状態をシフトさせ、ドップラー幅の広い媒体でd$_2$線の個々の光学遷移を解消する。 スペクトル分離された$\lambda$システムの片脚を駆動する制御レーザーパワーを変化させることで、eitレジームからオートラータウンスラインの分割条件に蒸気をチューニングする。 得られたスペクトルは、エネルギー構造を効果的に単純化した単純な3レベルモデルに適合する。 さらに、核スピン-forbidden遷移における光ポンピングによる状態形成の可否を定量化する。 このシステムの ‘cleanliness' は、熱蒸気における量子制御の能力を大幅に向上させ、光に対する原子量子メモリのような刺激的な光-物質相互作用プロセスに悩まされる幅広い量子アプリケーションに利点をもたらすと結論付けている。

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