論文の概要: Doppler-free three-photon spectroscopy on narrow-line optical transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.09814v2
• Date: Sat, 21 Dec 2024 21:51:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-24 15:50:55.945616
• Title: Doppler-free three-photon spectroscopy on narrow-line optical transitions
• Title（参考訳）: 狭線光転移におけるドップラーフリー3光子分光
• Authors: Guglielmo Panelli, Shaun C. Burd, Erik J. Porter, Mark Kasevich,
• Abstract要約: 1S_0$$leftrightarrow$3P_0$光時計遷移と1S_0$$leftrightarrow$3P_1$対結合遷移のコヒーレントドップラーフリー3光子励起は880ドルSr原子の自由空間熱雲である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We demonstrate coherent Doppler-free three-photon excitation of the $^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{0}$ optical clock transition and the $^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{1}$ intercombination transition in free-space thermal clouds of $^{88}$Sr atoms. By appropriate orientation of the wavevectors of three lasers incident on the atoms, the first-order Doppler shift can be eliminated for all velocity classes. Three-photon excitation of the $^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{1}$ transition enables high-contrast Ramsey spectroscopy with interrogation times comparable to the 21$\mu$s natural lifetime using a single near-resonant laser source. Three-photon spectroscopy on the $^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{0}$ clock transition, using only laser frequencies nearly resonant with the $^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{0}$ and $^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{1}$ transitions, enables a reduction in Doppler broadening by two orders of magnitude and a corresponding $\sim470$Hz linewidth without a confining potential.
• Abstract（参考訳）: 我々は、$^{1}S_{0}$\leftrightarrow$$^{3}P_{0}$光時計遷移と$^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{1}$対結合遷移のコヒーレントドップラーフリー三光子励起を、$^{88}Sr原子の自由空間熱雲で示す。 原子に発生する3つのレーザーの波動ベクトルの適切な配向により、全ての速度クラスにおいて1次ドップラーシフトを排除できる。 3光子励起による$^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{1}$遷移は、1つの近共振レーザー源を用いて21$\mu$s自然寿命に匹敵する尋問時間を持つ高コントラストラムゼー分光を可能にする。 $^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{0}$クロック遷移上の3光子分光は、$^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{0}$と$^{1}S_{0}$$\leftrightarrow$$^{3}P_{1}$遷移とほぼ共鳴するレーザー周波数のみを用いて、2桁のドップラー拡大と、それに対応する$\sim470$Hzライン幅の縮小を可能にする。

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