关于原子局域化的研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tiancai9550
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众所周知精确确定微观粒子的位置是基础而又重要的问题,我们可以利用量子光学对原子进行局域化,选用光学方法使得原子的位置更容易被分辨,使我们在光学方面对原子自由度有了很高的研究价值。玻色爱因斯坦凝聚、激光冷却、光晶格局域原子和运动质心波函数的测量就是利用这一点的。光学中的半波长原子定位法为测量微观粒子的位置提供了具体的解决方法。用驻波场作用于我们研究的原子系统时,该原子的局域化可通过测量驻波场相移确定,假如驱动原子系统时我们利用强驻波场,探测原子的吸收时用一个弱探测场,因为驻波场的拉比频率(正比于光场的振幅)依赖于原子的位置,那么探测场的吸收谱也将依赖于原子的位置,也就是说它携带了原子在通过驻波场的信息,这样研究探测场的吸收谱为精确测量原子通过驻波场时的位置起到关键作用。现在原子与多色场相互作用产生的EIT效应在理论和实验上都备受关注。有关三能级电磁感应透明的理论和实验已经取得了很大的进展,并且这些研究已经被推广到四能级原子系统中,我们将其应用于原子定位这一领域,运用一个有效的方法解决原子探测相关问题。除了前面提到的利用驻波场和探测场与原子相互作用实现原子局域化外利用原子纠缠理论也可以达到这个目的。本文利用原子的吸收谱来研究运动三能级原子和四能级的局域化,并研究了光场的相对相位对四能级原子局域化的影响.我们用一个经典的驻波驱动场和一个弱的探测场与一个Λ型三能级原子系统作用,测量通过探测场探测中间态的布居,得出结论是失谐量和拉比频率是影响原子位置的重要因素,在没有失谐即共振时,驻波场的波节处原子的概率最大,对于亚波长是一半的概率,峰也比较细,局域的效果也好。对于四能级的局域化研究我们主要依靠四能级的双-Λ原子配置系统中的电磁感应透明,使用强的双色场(其中一个组成部分是驻波场)作为控制光和弱光为探测光作用于双-Λ型四能级原子,通过调节失谐量和这四个光场的相位大小,在探测光能被探测到时原子被定位在每个波长区域的概率情况,结果表明,原子的局域化程度受相对相位φ和失谐量△的影响,在一个波长范围内失谐量影响吸收峰的宽窄和数目,相对相位φ影响吸收峰的高低,当相对相位φ在0≤φ≤π/2逐渐减小左半波长区域(-π≤kx≤0)的峰逐渐降低,在φ=0时左半波长区域的吸收峰完全消失;当相对相位φ在π/2≤φ≤π逐渐增大时右半波长区域(0≤kx≤π)的峰逐渐降低,在φ=π时右半波长区域的吸收峰消失。
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