2012

Исследование динамики когерентно пленённых атомов в квантованных световых полях

1. Исследованы совместные тёмные состояния ансамбля бозе-атомов с Λ-структурой уровней и пары квантованных световых мод. Обнаружены два класса тёмных состояний. В первом случае к полевым модам, приготовленным в произвольном состоянии добавляются атомы так, что возникает тёмное состояние. Во втором случае к произвольному ансамблю атомов в нижних состояниях добавляются фотоны. Показано, что эти два класса состояний не совпадают друг с другом.
2. Рассчитан спектр резонансной флуоресценции двухуровневого атома в классическом световом поле, фаза которого с помощью системы обратной связи меняется на $\pi$ после регистрации очередного спонтанного фотона. Спектр имеет некоторое сходство с известным триплетом Раутиана–Моллоу. Однако, боковые компоненты приобретают резкую асимметрию при ненулевой отстройке частоты светового поля от резонанса с частотой перехода атома. Кроме того, спектр сохраняет выраженную триплетную форму даже за пределами секулярного приближения, когда боковые компоненты в структуре Раутиана–Моллоу в отсутствие обратной связи становятся неразличимы.
3. Рассчитана статистика событий фотоиспусканий пары близкорасположенных двухуровневых атомов в классическом световом поле, фаза которого с помощью системы обратной связи меняется на $\pi$ после регистрации очередного спонтанного фотона, и проведено её сравнение со случаем, когда обратная связь отсутствует. В обоих случаях наблюдается заметная антигруппировка фотонов в той области параметров, где антигруппировка отсутствует в системе одного атома. Обратная связь значительно усиливает антигруппировку. Данный эффект проявляется сильнее в относительно слабых полях и при значительных отстройках.

Исп.: Л.В Ильичев

Публикации:

1. Томилин В.А., Ильичёв Л.В. Резонансная флуоресценция двухуровневого атома в цепи обратной связи // Письма в ЖЭТФ, 2011, т. 94, № 9. С.734-737.
2. Томилин В.А., Ильичёв Л.В. Статистика резонансной флуоресценции пары атомов в цепи обратной связи // ЖЭТФ, 2013, т. 143, Вып. 2. С. 211–215.

Исследование особенностей проявления магнито-оптического резонанса в парах щелочных металлов, облучаемых поляризованным излучением, в ячейках с антирелаксационным покрытием

Создана математическая модель и программы для расчёта магнитооптического резонанса в ячейках с антирелаксирующим покрытием. Расчёты показали, что в таких ячейках усиливается контраст резонанса и его форма становится  асимметричной в эллиптически поляризованном свете. В отличие от вакуумных ячеек без покрытия, где причина магнитооптического резонанса – эффект Ханле (разрушение ориентации или выстраивания углового момента магнитным полем), в ячейках с покрытием реализуется другая физика формирования резонанса – оптическая накачка по сверхтонким состояниям в поле эллиптически поляризованного света, которая накапливается при каждом пересечение атомом лазерного пучка, в условиях, когда атом сохраняет свой спин при столкновениях со стенкой ячейки.

Исп.: К.А. Насыров

Публикации:

1. Насыров К.А. Особенности магнитооптических резонансов в ячейках с антирелаксирующим покрытием при эллиптической поляризации излучения // Автометрия. 2013. Т. 49, № 1. С. 103–110.

Исследование времени жизни бозе-эйнштейновского конденсата рубидия в магнитной ловушке

Выполнена модернизация установки для получения бозе-эйнштейновской конденсации атомов ⁸⁷Rb.

Разработана и изготовлена новая квадрупольная магнитная ловушка МОТ для лазерного охлаждения рубидия и новая магнитная ловушка QUIC для получения конденсата.

Реализована новая схема стабилизации и прецизионного измерения частот излучения лазеров. Точность измерения на уровне 1 МГц, число измеряемых лазеров до четырёх. Система снабжена специальным реперным лазером, имеющим высокую стабильность частоты излучения, на уровне 100 кГц.

Выведено квантовое кинетическое уравнение для движения примесного атома в атомарном конденсате, находящемся в состоянии когерентного пленения населённостей селективном по скоростям.

Исп.: П.Л. Чаповский

Публикации:

1. Чаповский П.Л. Бозе-эйнштейновская конденсация атомов рубидия // Письма в ЖЭТФ, 2012, т. 95, №.3. С. 148-152.

Исследование эффективности проявления светоиндуцированного дрейфа (СИД) ионов в атмосферах химически пекулярных звёзд

На основе появившихся в литературе данных о потенциалах взаимодействия возбуждённых и невозбуждённых ионов некоторых элементов (Be, Mg, Ca) с атомами водорода и гелия вычислены относительные изменения транспортных частот столкновений этих ионов, которые оказались практически такими же, как и для нейтральных атомов. Это означает, что в атмосферах химически пекулярных звёзд СИД ионов проявляется почти так же эффективно, как и в случае нейтральных атомов, вопреки тому, что принято в литературе по этому вопросу. В итоге показано, что сепарация химических элементов под действием СИД ионов в условиях атмосфер холодных СР-звёзд может быть на порядок более эффективна по сравнению с сепарацией, обусловленной световым давлением. В атмосферах более горячих звёзд (20000 K > T > 10000 K) можно ожидать примерно одинаковую величину проявления эффектов СИД и светового давления.

Найдены простые и наглядные аналитические решения уравнений, описывающих работу усилительной секции лазера на парах щелочных металлов с поперечной диодной накачкой. Эти решения позволяют выбрать оптимальные условия для обеспечения максимального КПД лазера. (Работа выполнена в рамках программы ОФН РАН). Материал подготовлен для публикации.

Исп.: А.И. Пархоменко, А.М. Шалагин

Публикации:

1. Пархоменко А.И., Шалагин А.М. Проявление эффекта светоиндуцированного дрейфа в атмосферах химически пекулярных звезд // Астрономический журнал Том: 90Номер: 2 Год: 2013 Страницы: 132.