太赫兹场中里德堡铷原子的相干操控-论文.pdf

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1、第3O卷第6期原子与分子物理学报Vo1．3ONO．62013年12月JOURNALOFATOMICANDMOLECULARPHYSICSDec．2O13doi：103969／j．issn．1000—0364．2013．06．016太赫兹场中里德堡铷原子的相干操控贾光瑞，张现周，赵跃进刘玉芳，于坤(1．河南师范大学物理与电子工程学院．新乡453007z．北京理工大学光电学院，北京100081)摘要：采用含时多态展开方法研究了太赫兹场中里德堡铷原子布居数迁移的动力学过程，计算了一个太赫兹脉冲序列与三能级里德堡铷原子系统相互作用后

2、的布居数分布，以及多脉冲序列对多量子态里德堡铷原子系统的相干操控，给出了同一主量子数7z中不同角量子数z态布居数的含时演化过程．结果表明：通过优化太赫兹脉冲序列参数，铷原子布居数可由初态被抽运到较高的目标态，在太赫兹频率范围实现里德堡原子的操纵与控制．关键词：舍时多态展开方法；布居数迁移；太赫兹脉冲序列中图分类号：0562文献标识码：A文章编号：1000—0364(2013)06—0959—06CoherentcontrolofRydbergrubidiumatomsinterahertzlaserfiledJIAGuang

3、—Rui，ZHANGXian—Zhou，ZHAOYue—Jin，LIUYu—Fang，YUKun。(1．CollegeofPhysicsandElectronEngineering，HenanNormalUniversity，Xinxiang453007，China2．SchoolofOptoelectronics，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Usingtime—dependentmultilevelapproach，thedynamic

4、sofpopulationtransitionofRydbergrubidiumatomsisresearchedinterahertzlaserfield．ThepopulationredistributionofthreeenergylevelsystemofRydbergrubidiumatomsafterinteractingwithatrainofterahertzlaserpulsesiscalculated，andthecoherentcontrolofmanyquantumstatessystembymany

5、trainsofterahertzlaserpulsesisana—lyzedindetail，thepopulationevolutionofdifferentlstatesforthesameisshown．Thecalculationre—sultsindicatethat：thepopulationofrubidiumatomscanbetransferredtothetargetstatesbyoptimizingtheparametersofaormanytrainsofterahertzlaserpulses，

6、realizingcoherentcontrolofRydbergatomsinterahertzregion．Keywords：time—dependentmultilevelapproach，populationtransition，trainsofterahertzlaserpulses会发生改变，通过优化设计外场参数，布居数可1引口向特定的目标态迁移．最近，在里德堡原子与含近年来，由于超短激光脉冲的发展，为研究时外场相互作用规律研究方面，获得了一系列有激光与里德堡原子相互作用开辟了新的研究领域．价值的研究结果，在微波

7、场中，采取绝热快速通太赫兹脉冲典型的脉冲宽度为一皮秒，处于高激道方法，通过一系列单光子[1]、双光子[2]或多光子发态的里德堡原子的开普勒轨道周期为几个皮秒，过程[3]，可以实现布居数向目标态的100迁移，当电子俘获一个太赫兹脉冲时，其动量及能量将采用初始频率与里德堡原子初态开普勒轨道频率相耦合的啁啾微波脉冲，通过控制频率啁啾方向，收稿日期：2013—01—06基金项目：国家自然科学基金(10774039)；河南省教育厅自然科学研究计划项目(2010A140006，2011A140009)作者简介：贾光瑞(1980一)，男，

8、河南省长垣县人，讲师，主要从事激光与原子分子相互作用研究．E-mail：021085@htu．cn960原子与分子物理学报第3O卷可以实现布居数向基态或更高里德堡态的完全迁场频率与电子的轨道频率相耦合．本文拟采用含移[1]．在太赫兹波与里德堡原子相互作用规律研时多态展开方法，研究太赫兹场中