論文の概要: Polarization vs. magnetic field: competing eigenbases in laser-driven atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.18525v1
• Date: Fri, 27 Oct 2023 22:52:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-31 18:08:14.094781
• Title: Polarization vs. magnetic field: competing eigenbases in laser-driven atoms
• Title（参考訳）: 偏光対磁場--レーザー駆動原子における競合固有基底
• Authors: Nicol\'as Adri\'an Nu\~nez Barreto, Cecilia Cormick, Christian Tom\'as Schmiegelow
• Abstract要約: 磁場がなければ、原子は暗い状態に閉じ込められ、蛍光を阻害する。 暗黒状態への光ポンピングを避けるための標準的な方法は、励起光の偏光に対する角度で磁場を印加することである。 これにより、レーザーまたは磁場が支配する2つの状態間の交差として現れる固有基底の競合が生じる。
• 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 present experimental results and a theoretical model that illustrate how competing eigenbases can determine the dynamics of a fluorescing atom. In the absence of a magnetic field, the atom can get trapped in a dark state, which inhibits fluorescence. In general, this will happen when the magnetic degeneracy of the ground state is greater than the one of the excited state. A canonical way to avoid optical pumping to dark states is to apply a magnetic field at an angle with respect to the polarization of the exciting light. This generates a competition of eigenbases which manifests as a crossover between two regimes dominated either by the laser or the magnetic field. We illustrate this crossover with fluorescence measurements on a single laser-cooled calcium ion in a Paul trap and find that it occurs at a critical laser intensity that is proportional to the external magnetic field. We contrast our results with numerical simulations of the atomic levels involved and also present a simple theoretical model that provides excellent agreement with experimental results and facilitates the understanding of the dynamics.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 競合する固有塩基が蛍光原子のダイナミクスをいかに決定できるかを示す実験結果と理論モデルを提案する。 磁場がなければ、原子は暗い状態に閉じ込められ、蛍光が阻害される。 一般に、基底状態の磁気的縮退が励起状態の1つよりも大きい場合に起こる。 暗黒状態への光ポンピングを避けるための標準的な方法は、励起光の偏光に対する角度で磁場を適用することである。 これにより、レーザーまたは磁場が支配する2つの状態間の交差として現れる固有基底の競合が生じる。 このクロスオーバーを、ポールトラップ内の1つのレーザー冷却カルシウムイオンの蛍光測定で説明し、外部磁場に比例する臨界レーザー強度で発生することを見出した。 本研究は, 原子レベルの数値シミュレーションと対比し, 実験結果との整合性が良く, ダイナミクスの理解が容易な単純な理論モデルを提案する。

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