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铯原子nP3/2(n=70-94)里德伯态的紫外单光子激发及量子亏损测量

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刘硕, 白建东, 王杰英, 何军, 王军民. 2019: 铯原子nP3/2(n=70-94)里德伯态的紫外单光子激发及量子亏损测量, 物理学报, 68(7): 117-125. doi: 10.7498/aps.68.20182283
引用本文: 刘硕, 白建东, 王杰英, 何军, 王军民. 2019: 铯原子nP3/2(n=70-94)里德伯态的紫外单光子激发及量子亏损测量, 物理学报, 68(7): 117-125. doi: 10.7498/aps.68.20182283
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Liu Shuo, Bai Jian-Dong, Wang Jie-Ying, He Jun, Wang Jun-Min. 2019: Measurement of quantmn defect of cesium nP3/2 (n =70-94) Rydberg states by using ultraviolet single-photon Rydberg excitation, Acta Physica Sinica, 68(7): 117-125. doi: 10.7498/aps.68.20182283
Citation: Liu Shuo, Bai Jian-Dong, Wang Jie-Ying, He Jun, Wang Jun-Min. 2019: Measurement of quantmn defect of cesium nP3/2 (n =70-94) Rydberg states by using ultraviolet single-photon Rydberg excitation, Acta Physica Sinica, 68(7): 117-125. doi: 10.7498/aps.68.20182283
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铯原子nP3/2(n=70-94)里德伯态的紫外单光子激发及量子亏损测量

  • 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西大学光电研究所,太原030006

  • 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西大学光电研究所,太原030006;山西大学,教育部-山西省省部共建极端光学协同创新中心,太原030006

Measurement of quantmn defect of cesium nP3/2 (n =70-94) Rydberg states by using ultraviolet single-photon Rydberg excitation

  • 摘要: 基于成熟的光纤激光器、光纤放大器及高效激光频率转换技术,我们在实验中研制了一套瓦级输出的窄线宽连续波单频可调谐318.6 nm紫外激光系统,并在室温铯原子气室中实现了6S1/2-nP3/2(n=70 94)单光子跃迁里德伯激发.借助由铯原子6S1/2 (F=4)基态、6P3/2 (F′=5)激发态和nP3/2(n=70-94)里德伯态构成的V型三能级系统,通过频率锁定于铯原子6S1/2(F=4)-6P3/2 (F′=5)超精细跃迁的852.3 nm探测光束的吸收减弱信号获得了里德伯态的信息,并利用高精度波长计测量了铯原子nP3/2(n=70-94)里德伯态的量子亏损值.经过与理论计算值的变化趋势进行对比,我们认为由于原子气室的里德伯屏蔽效应并不能完全屏蔽外部直流电场,铯原子气室内存在残余的直流电场,影响了对里德伯态的量子亏损值的实验测量.利用残余直流电场的Stark效应理论模型及其与有效主量子数n*的依赖关系,对铯原子里德伯态的量子亏损实验测量值进行了修正.修正后的铯原子nP3/2(n=70-94)态量子亏损测量值为3.5591±0.0007,与理论计算值相吻合.
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出版历程
  • 刊出日期:  2019-01-01

铯原子nP3/2(n=70-94)里德伯态的紫外单光子激发及量子亏损测量

  • 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西大学光电研究所,太原030006
  • 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西大学光电研究所,太原030006;山西大学,教育部-山西省省部共建极端光学协同创新中心,太原030006

摘要: 基于成熟的光纤激光器、光纤放大器及高效激光频率转换技术,我们在实验中研制了一套瓦级输出的窄线宽连续波单频可调谐318.6 nm紫外激光系统,并在室温铯原子气室中实现了6S1/2-nP3/2(n=70 94)单光子跃迁里德伯激发.借助由铯原子6S1/2 (F=4)基态、6P3/2 (F′=5)激发态和nP3/2(n=70-94)里德伯态构成的V型三能级系统,通过频率锁定于铯原子6S1/2(F=4)-6P3/2 (F′=5)超精细跃迁的852.3 nm探测光束的吸收减弱信号获得了里德伯态的信息,并利用高精度波长计测量了铯原子nP3/2(n=70-94)里德伯态的量子亏损值.经过与理论计算值的变化趋势进行对比,我们认为由于原子气室的里德伯屏蔽效应并不能完全屏蔽外部直流电场,铯原子气室内存在残余的直流电场,影响了对里德伯态的量子亏损值的实验测量.利用残余直流电场的Stark效应理论模型及其与有效主量子数n*的依赖关系,对铯原子里德伯态的量子亏损实验测量值进行了修正.修正后的铯原子nP3/2(n=70-94)态量子亏损测量值为3.5591±0.0007,与理论计算值相吻合.

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