Волшебная длина волны - Magic wavelength

Волшебная длина волны

В магическая длина волны (также известное как связанное количество, магическая частота) - длина волны оптическая решетка где поляризуемости из двух состояния атомных часов имеют такое же значение, что Переменный сдвиг Старка вызвано интенсивность лазера колебания не влияют на частота перехода между двумя состояниями часов.[1][2]

Штарковский сдвиг переменного тока на оптической решетке

Лазерное поле в оптическая решетка вызывает электрический дипольный момент в атомах, чтобы оказывать на них силы и, следовательно, ограничивать их. Однако различие в поляризуемости атомных состояний приводит к штарковскому сдвигу переменного тока в частоте перехода между двумя состояниями, сдвигу, который зависит от оптической интенсивности лазера в конкретном месте атома в решетке.[1] Когда дело доходит до точных измерений переходной частоты, таких как атомные часы, временные колебания оптической интенсивности лазера могут ухудшить точность часов. Более того, из-за пространственного изменения интенсивности лазерного излучения в решетке движение атома внутри решетки также будет связано с неопределенностью внутренней частоты перехода атома.

Поляризуемость зависит от длины волны

Несмотря на наличие разных функциональных форм, поляризуемости двух атомных состояний действительно зависят от длины волны лазерного поля. В некоторых случаях тогда можно найти конкретную длину волны, на которой два атомных состояния имеют точно такую ​​же поляризуемость. Эта конкретная длина волны, при которой абсолютный сдвиг переменного тока исчезает для частоты перехода, называется магической длиной волны; и частота, соответствующая этой длине волны, называется магической частотой. Эта идея была впервые представлена Хидетоси Катори расчет в 2003 г.,[1] а затем экспериментально получен группой Катори в 2005 году.[2]

Рекомендации

  1. ^ а б c Катори, Хидетоши; Такамото, Масао; Пальчиков В.Г .; Овсянников, В. Д. (2003-10-24). «Сверхстабильные оптические часы с нейтральными атомами в специальной ловушке сдвига света». Письма с физическими проверками. 91 (17): 173005. arXiv:физика / 0309043. Bibcode:2003PhRvL..91q3005K. Дои:10.1103 / Physrevlett.91.173005. ISSN  0031-9007. PMID  14611343. S2CID  32242287.
  2. ^ а б Ye, Jun; Kimble, H.J .; Катори, Хидетоши (27.06.2008). "Квантовая государственная инженерия и прецизионная метрология с использованием нечувствительных к состоянию световых ловушек". Наука. 320 (5884): 1734–1738. arXiv:0804.0254. Bibcode:2008Sci ... 320.1734Y. Дои:10.1126 / science.1148259. ISSN  0036-8075. PMID  18583603. S2CID  27388210.