啁啾微波场中里德伯钠原子高激发态的布居跃迁

采用含时多态展开方法, 结合B样条函数和单电子原子模型势研究微波场中钠原子里德伯高激发态的性质, 得到钠原子的能级结构及在微波场中的布居数迁移, 实现对量子态的操纵与控制. 结果表明: 含时多态展开方法结合B样条函数和单电子原子模型势是有效研究微波场中碱金属原子性质的一种方法; 选择合适的啁啾率、振幅等参数, 可以实现布居数在量子态之间的完全迁移和量子态囚禁.     

微波场中里德堡锂原子的高激发跃迁

运用含时多态展开方法研究微波场中里德堡锂原子高激发态的性质,得到锂原子在微波场中的跃迁几率,实现对量子态的操纵与控制。结果表明：选择合适的振幅、频率等参数,可以实现布居数在量子态之间的完全跃迁。     

微波场中里德堡锂原子的高激发跃迁

运用含时多态展开方法研究微波场中里德堡锂原子高激发态的性质,得到锂原子在微波场中的跃迁几率,实现对量子态的操纵与控制.结果表明:选择合适的振幅、频率等参数,可以实现布居数在量子态之间的完全跃迁.     

锂原子的高激发态能级计算及其在微波场中的布居动力学过程

利用B样条技术,设计了一种计算高激发原子能级结构的方法,计算了高激发锂原子的能级结构,并研究了里德堡锂原子在微波场中的布居动力学过程。     

用B-样条函数研究静电场中锂原子里德伯态的性质

用B-样条函数展开方法,结合原子的单电子势模型研究了静电场中锂原子里德伯态的性质. 所得到的Stark能级图、反交叉位置、反交叉宽度以及振子强度与已有的实验和其他理论结果符合得很好. 表明该方法是一种有效的研究静电场中碱金属原子性质的方法. 最后,在数值上研究了锂原子里德伯态振子强度谱随静电场场强的演化特征. 关键词： B-样条函数 振子强度 反交叉位置 反交叉宽度     

用B-样条函数研究静电场中锂原子里德伯态的性质

用B-样条函数展开方法，结合原子的单电子势模型研究了静电场中锂原子里德伯态的性质. 所得到的Stark能级图、反交叉位置、反交叉宽度以及振子强度与已有的实验和其他理论结果符合得很好. 表明该方法是一种有效的研究静电场中碱金属原子性质的方法. 最后，在数值上研究了锂原子里德伯态振子强度谱随静电场场强的演化特征.     

啁啾激光场中钾原子的激发

采用含时多态展开方法研究了高斯啁啾激光激发钾原子布局数跃迁的动力学过程,得到了不同激光脉冲强度、频率啁啾场中里德堡钾原子布局数跃迁,实现了布局数向目标态的跃迁.     

里德伯原子的射频脉冲响应特性

里德伯原子是一种高主量子数原子,利用其量子相干效应可以实现对空间中射频电场的测量.本文对基于里德伯原子的射频接收系统在不同脉宽和强度下的射频脉冲响应能力进行了研究.实验采用波长为852 nm和510 nm的激光实现Cs原子的激发,并利用射频信号源发射不同参数的脉冲信号照射里德伯原子,从原子气室中透射的探测光信号输入至光电探测器,经过光电转换得到的电信号由示波器进行记录.此外,利用不同延迟时间的脉冲信号进行模拟测距,初步证明基于里德伯原子的射频接收系统具备脉冲测距功能.     

锂原子里德伯态能级的精细结构分裂

对锂原子的四体问题的哈密顿算符进行幂级数展开,通过计算原子实的 极化(包括偶极矩,四极矩至八级电极矩)对能级的贡献,同时考虑相对论效应和LS耦合以 及有效势的高阶修正,求得了锂原子里德伯态的能级位移和能级公式。用此公式计算N=5～1 2,L=4～9,J=L±1/2的相关的精细结构位移以及能级间隔,并与有关实验结果进行了比较 。     

Population coherent control of a Rydberg sodium atom in a microwave field

The B-spline expansion technique and the time-dependent multilevel approach (TDMA) are used to study the interaction between a microwave field and sodium atoms. The Rydberg sodium atom energy levels of p states in zero field are calculated, and the results are in good agreement with the other theoretical ones. The time evolutions during the population transfers of the five states from n = 75 to n = 79 in different microwave fields are obtained. The results show that the coherent control of the population transfer from the lower states to the higher ones can be accomplished by optimizing the microwave pulse parameters.     

基于Rydberg原子的高灵敏微波探测与通信

利用Rydberg原子作为微波传感器实现了微弱场的测量与通信.在铯原子蒸气池中,相向传输的探测光(852 nm)和耦合光(510 nm)与铯原子相互作用形成阶梯型三能级电磁感应透明光谱,用于实现Rydberg原子的光学探测.频率约为2.19 GHz的强微波场作为本地场(E_L),共振耦合相邻的两个Rydberg能级|68D_5/2>和|69P_3/2>,与具有一定失谐δf的待测微弱信号场(E_s)同时作用于Rydberg原子.Rydberg原子作为微波混频器可直接读出两束微波的差频信号,实现待测信号场的高灵敏探测,对应的最小测量值为E₀=1.7μV/cm,频率分辨率小于1 Hz.在此基础上,对微弱信号场进行编码,实验上很好地还原了加载到微波弱场上的基带信号,测量的传输带宽达200 MHz,实现了微弱场条件下的通信.     

Controlled suppression of ionization of Rydberg atoms in a microwave field

A computational procedure for controlling the stochastic ionization of one-dimensional single electron Rydberg atoms in the correspondence principle regime is developed. Using our procedure it is possible to suppress excitation and ionization of the one-dimensional Rydberg atom even in strong microwave fields for which ionization would otherwise be instantaneous.     

Bohmian picture of Rydberg atoms

Unlike the previous theoretical results based on standard quantum mechanics that established the nearly elliptical shapes for the centre-of-mass motion in Rydberg atoms using numerical simulations, we show analytically that the Bohmian trajectories in Rydberg atoms are nearly elliptical.     

Deexcitation of one-dimensional Rydberg atoms with a chirped train of half-cycle pulses

A protocol for deexcitation of one-dimensional high Rydberg states with the use of a chirped train of half-cycle pulses is given. It is found that the parameters of the efficiently deexciting train are directly related to the phenomenon of the dynamical stabilization of the initial state. Finally, numerical calculations are presented to demonstrate the efficiency of the protocol. The protocol allows to deexcite Rydberg atoms to states lying just above the ground one.     

稀薄里德伯原子气体中的两体纠缠

量子纠缠是量子信息处理和量子计算中不可或缺的物理资源,制备稳定可操控的量子纠缠是研究的热点之一.里德伯原子具有不同于普通中性原子的特点,长寿命和原子之间强烈的偶极相互作用,使得它成为量子信息处理和量子计算的最优候选者.本文在稀薄里德伯原子气体中,构建了空间四面体排布的里德伯原子模型(空间等距的四个原子模型),通过数值求解主方程来研究两体纠缠和里德伯激发的稳态和瞬态动力学性质,发现偶极阻塞机制下的量子纠缠最大,其他满足反偶极阻塞条件的高阶激发引起的纠缠较小,进而从理论上分析了这两种机制下量子纠缠的物理实质.     

Laser pulse design for coherent control of Rydberg lithium atoms

<正>Using the time-dependent multilevel approach(TDML),this paper studies the dynamics of coherent control of Rydberg lithium atoms and demonstrates that Rydberg lithium atoms can be transferred to states of higher principal quantum number by exposing them to specially designed frequency-chirped laser pulses.The population transfer from n= 70 to n= 75 states of lithium atoms with efficiency of more than 90%is achieved by means of the sequential adiabatic rapid passages.The results agree well with the experimental ones and show that the coherent control of the population transfer from the lower n to the higher n states can be accomplished by the optimization of the chirping parameters and the intensity of laser field.