Институт в фотографиях

2017

Исследование взаимодействия атомарного конденсата в одном из минимумов двухъямного потенциала с квантованной оптической модой кольцевого резонатора

Показано, что оптическая ловушка для атомарного конденсата, сформированная модой кольцевого резонатора (см. рис. 1), обладает специфическими свойствами. Они отсутствуют в ловушке, образованной свободными пучками, и обусловлены возникновением квантовых корреляций (зацепленности) между локализованными атомами и фотонной модой. В частности, имеет место эффект, близкий к известному оптомеханическому явлению “оптической пружины” (S. Martellucci et al., Bose-Einstein Condensates and Atom Lasers, Kluwer Acad. Publ. (2002)) и проявляющийся через возникновение эффективной добавки к межатомному взаимодействию локализованных атомов. При этом, как и в эффекте оптической пружины, не происходит реального изменения параметров взаимодействия между атомами. Значением и знаком этой добавки можно управлять, варьируя частоту источника излучения, формирующего ловушку. Это позволяет локально имитировать изменение межатомного взаимодействия, что недостижимо иными известными методами. Оценки возможной величины эффекта дают десятки процентов в сравнении с реальным взаимодействием между атомами (работы [1, 2]).

2017 ris1

Рис. 1

На 2017 г. было также намечено исследование конденсата в цепи оптической когерентной обратной связи в интерферометре Маха-Цандера. В ходе работы было сочтено целесообразным и более актуальным исследовать иной тип когерентной обратной связи, а именно, взаимодействие многоатомного ансамбля с оптическим излучением, непрерывно приготавливаемом в состоянии типа «кошки Шредингера». Показано, что каждый акт вынужденного возбуждения любого атома меняет знак параметра (амплитуды) «кошки Шредингера». На Рис. 2 приведены результаты расчёта корреляционной функции фотоиспусканий атомарного ансамбля при точном численном решении полученных уравнений (сплошная кривая), при расчётах в приближённой модели (пунктирная кривая), Фоном служит почти гармоническая зависимость корреляционной функции для случая обычного когерентного состояния той же интенсивности (работа [3]).

2017 ris2

Рис. 2

В 2017 году для контроля межатомного взаимодействия в бозе-конденсате предложено использовать оптические пучки, формирующие атомарную ловушку. В модели бозе- конденсата в двухъямном оптическом потенциале показано, что нерезонансное квантованное излучение имитирует изменение межатомного взаимодействия в яме. Величиной и знаком этого изменения можно эффективно управлять, варьируя частоту источника излучения, формирующего ловушку

Исп.: Л.В. Ильичев, П.Л. Чаповский, В.А. Томилин

Публикации:

  1. Ильичёв Л.В. Атомарный конденсат в оптической ловушке, образованной модой резонатора // Письма в ЖЭТФ, т.106, №1, 2017. С. 14–20. (РФФИ №15-02-05754).
  2. Ильичёв Л.В., Чаповский П.Л. Оптическое управление межатомным взаимодействием в бозе-конденсате // Квантовая электроника, т.47 (5), 2017. С.463–466. (РФФИ №15-02-05754).
  3. Tomilin V.A., Il'ichov L.V. Correlations of photoemissions in a multiatomic ensemble driven by a cat-state field // Physical Review A, 96(6), [063805]. DOI: 10.1103/PhysRevA.96.063805. (РФФИ №16-02-00329)
  4. Tomilin V.A., Il'ichov L.V. Λ-scheme feedback spectroscopy // Optics Communications, v.391. 2017. P.57-62. (РФФИ №16-02-00329)
  5. Томилин В.А., Ильичёв Л.В. Спектроскопия Λ-атома с использованием обратной связи // Квантовая электроника, т.47 (5), №11, 2017. С.474-478. (РФФИ №16-02-00329).
  6. Томилин В.А., Ильичёв Л.В., Спектроскопия Λ-атома в поле "кошки Шредингера" // ЖЭТФ т.151, №5, 2017, с.830-836.
  7. Il'ichov L.V. General form of intramolecular nuclear spin isomers mixing in C3v-symmetry // Chem. Phys. Lett. V.685. 2017. P.305-309. (РНФ №17-12-01418)

Конференции:

  1. Ильичёв Л.В. "Логика обитателя ветвящегося пространства-времени" Материалы XIII Международная конференция "Финслеровы обобщения теории относительности" (FERT - 2017) 7-12 сентября 2017 г. Муром, научный городок "Перемиловы горы", стр. 52-53. (http://hypercomplex.xpsweb.com/page.php?lang=ru&id=775 )
  2. Il'ichov L.V. 'Probabilities in the topos approach to branching space-time' International Scientific Conference 'Physical Interpretations of Relativity Theory' Bauman Moskow State Technical University, 3-6 July, 2017, p.68-69. (http://www.pirt.info/?lang=eng )
  3. Ильичёв Л.В., Чаповский П.Л. "Квантовая специфика оптической ловушки,образованной модой резонатор", Всероссийская конференция «Физика ультрахолодных атомов», 19-21 декабря 2016 года Академгородок, Новосибирск, Институт автоматики и электрометрии СО РАН. (https://www.iae.nsk.su/ru/quantum16, РФФИ №15-02-05754)
  4. Томилин В.А., Ильичёв Л.В. "Спектроскопия Λ-атома с использованием обратной связи", Всероссийская конференция «Физика ультрахолодных атомов», 19-21 декабря 2016 года Академгородок, Новосибирск, Институт автоматики и электрометрии СО РАН. (https://www.iae.nsk.su/ru/quantum16, РФФИ №16-02-00329)

 

Расчёт формы линии аномального светоиндуцированного дрейфа (СИД) для атомов Li, находящихся в атмосфере инертного буферного газа Ne, на основе нескольких известных (вычисленных ab initio) межатомных потенциалов взаимодействия

На основе четырёх известных неэмпирических (вычисленных ab initio) межатомных потенциалов взаимодействия для системы сталкивающихся частиц Li-Ne теоретически исследованы спектральные особенности скорости светоиндуцированного дрейфа (СИД) атомов лития, находящихся в буферном газе неоне. Расчёты с использованием каждого из четырёх потенциалов взаимодействия предсказывают сильную зависимость от температуры спектральной формы сигнала СИД атомов Li в атмосфере Ne в различных интервалах температур. Полученные результаты дают возможность высокоточного тестирования межатомных потенциалов взаимодействия в экспериментах по аномальному СИД.

Исп.: А.И. Пархоменко, А.М. Шалагин

Публикации:

  1. Пархоменко А.И., Шалагин А.М. Сепарация химических элементов в атмосферах CP-звезд под действием эффекта светоиндуцированного дрейфа // Астрономический журнал, 2017, т.94, № 11, с. 971–980.
  2. Пархоменко А.И., Шалагин А.М. Сепарация изотопов кальция в атмосферах СР-звезд вследствие эффекта светоиндуцированного дрейфа // Астрономический журнал, 2018 (в печати).
  3. Пархоменко А.И., Шалагин А.М. О возможности прецизионного тестирования межатомных потенциалов взаимодействия с помощью эффекта аномального светоиндуцированного дрейфа (готовится к печати).

 

Влияние геометрии накачки на эффективность генерации лазера на парах щелочных металлов

Теоретически исследовано влияние геометрии накачки на эффективность генерации лазера на парах щелочных металлов с поперечной диодной накачкой. Получены аналитические формулы, описывающие работу высокоинтенсивного лазера при односторонней и двухсторонней диодной накачке. Показано, что эффективность генерации лазера на парах щелочных металлов может быть увеличена при поперечной накачке в двух ортогональных направлениях.

Исп.: А.И. Пархоменко, А.М. Шалагин

Пубикации:

  1. Пархоменко А.И., Шалагин А.М. Влияние геометрии накачки на эффективность генерации лазера на парах щелочных металлов с поперечной диодной накачкой (готовится публикация).

 

Исследование транзиторных эффектов в спектрах щелочных металлов в оптических ячейках с антирелаксирующим покрытием высокого качества

Проведены эксперименты, в которых лазерным излучением сканировался частотный спектр D1 линии естественной смеси паров Rb 85 и Rb 87 в вакуумной ячейке с парафиновым покрытием внутренних стенок. Скорость сканирования варьировалась от 1 Hz до 60 Нz. Магнитное поле не экранировалось и соответствовало магнитному полю Земли. Главное внимание уделялось поведению пиков D1 линии Rb 85. Экспериментальные и теоретические результаты находятся в хорошем согласии. Были объяснены особенности в соотношениях пиков D1 линии в зависимости от скорости сканирования и направления изменения частоты лазера и связь со скоростью релаксации ядерного спина. Численным моделированием показано, что величина пиков существенно уменьшается (почти в 2 раза) при нулевом магнитном поле из-за накачки по зеемановским подуровням.

Исп.: К.А. Насыров

Публикации:

  1. Marotti E., Bevilacqua G., Biancalana V., Cecchi R., Dancheva Y.,Khanbekyan A., Marinelli C., Moi L., Stiaccini L., Marmugi L., Cartaleva S., Andreeva C., Alipieva E., Gateva S., Krasteva A., Slavov D., Taskova E.T., Taslakov M.,Todorov P., Tsvetkov S., Wilson Gordon A., Margalit L., Gawlik W., Pustelny S., Stabrawa A., Suduka J., Wojciechwski A., Renzoni F., Deans C., Hussain S., Wickenbrock A., Rassi D., Ozun O., Sarkisyan D., Azizbekyan H., Drampyan R., Mirzoyan R., Papyan A., Sargsyan A.,Shmavonan S., Tonayan A., Ghosh P.N., Day S., Mitra S., Ray B., Nasyrov K.A., Chapovsky P., Entin V., Nikolov N., Petrov N., Budker D., Patton B., Zhivun L. Forty years after the first dark resonance experiment: an overview of the COSMA project results.// Proceedings of SPIE, 2017. P. 102260K.
  2. Krasteva A., Gateva S., Andreeva C., Cartaleva S., Alzetta G., Gozzini S., Moi L., Sarkisyan D., Nasyrov K. Dark-state resonances observed on the D2 line of potassium.// Proceedings of SPIE, 2017. P. 102260L.