論文の概要: Doppler-Enhanced Quantum Magnetometry with thermal Rydberg atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.05190v1
- Date: Wed, 9 Aug 2023 18:58:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-11 14:27:14.639633
- Title: Doppler-Enhanced Quantum Magnetometry with thermal Rydberg atoms
- Title（参考訳）: 熱リドバーグ原子を用いたドップラー量子磁気測定
- Authors: Shovan Kanti Barik, Silpa B S, M Venkat Ramana, Shovan Dutta, and
Sanjukta Roy
- Abstract要約: 共役配置のドップラーシフトを利用して磁場に対する応答を増強できることを示す。
本研究は, 室温で容易に展開可能なプラットフォームにおいて, 量子効果をマグネティックメソメトリーに応用する方法について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.3488056916440856
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We report experimental measurements showing how one can combine quantum
interference and thermal Doppler shifts at room temperature to detect weak
magnetic fields. We pump ${}^{87}$Rb atoms to a highly-excited, Rydberg level
using a probe and a coupling laser, leading to narrow transmission peaks of the
probe due to destructive interference of transition amplitudes, known as
Electromagnetically Induced Transparency (EIT). While it is customary in such
setups to use counterpropagating lasers to minimize the effect of Doppler
shifts, here we show, on the contrary, that one can harness Doppler shifts in a
copropagating arrangement to produce an enhanced response to a magnetic field.
In particular, we demonstrate an order-of-magnitude bigger splitting in the
transmission spectrum as compared to the counterpropagating case. We explain
and generalize our findings with theoretical modelling and simulations based on
a Lindblad master equation. Our results pave the way to using quantum effects
for magnetometry in readily deployable room-temperature platforms.
- Abstract（参考訳）: 室温での量子干渉と熱ドップラーシフトを組み合わせて弱磁場を検知する方法を実験的に検討した。
我々は、プローブとカップリングレーザを用いて高励起リドバーグレベルに${}^{87}$Rb原子をポンプし、電磁誘導透明性(EIT)と呼ばれる遷移振幅の破壊的干渉によるプローブの狭い透過ピークを導いた。
このような装置では、ドップラーシフトの影響を最小限に抑えるために反プロパゲートレーザーを用いるのが慣例であるが、これとは対照的に、共プロパゲートアレンジでドップラーシフトを利用して磁場に対する応答を増強できることが示される。
特に,逆伝播の場合と比較して,伝送スペクトルのオーダー・オブ・マグニチュードの分割が大きいことを示す。
我々は,lindblad master方程式に基づく理論モデルとシミュレーションを用いて,この知見を説明し,一般化する。
この結果は、容易に展開できる室温プラットフォームで量子効果を磁気測定に利用するための道を開くものである。
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