- PII
- 10.31857/S0044451023080151-1
- DOI
- 10.31857/S0044451023080151
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 164 / Issue number 2
- Pages
- 282-290
- Abstract
- Three-photon laser excitation of single rubidium atoms in an optical dipole trap (ODT) into the 37P Rydberg state by laser radiation with wavelengths of 780, 1367, and 743 nm has been experimentally demonstrated. The excitation to Rydberg states is detected by an optical method using the losses of atoms in the ODT. The laser excitation spectra of single Rydberg atoms in the ODT are recorded, and the dependence of the excitation probability on the laser pulse duration is measured. The measured spectrum width was 2 MHz. Experiments on fluorescence quenching spectroscopy of a cloud of cold atoms in a magneto-optical trap during the three-photon laser excitation of atoms to Rydberg states are also carried out. The experimental results are compared with a numerical calculation. Methods for increasing the accuracy of the coherent three-photon laser excitation of Rydberg atoms in the ODT are considered.
- Keywords
- Date of publication
- 15.08.2023
- Year of publication
- 2023
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 38
References
- 1. S. Ebadi, T. T. Wang, H. Levine, A. Keesling, G. Semeghini, A. Omran, D. Bluvstein et al., Nature 595, 227 (2021).
- 2. P. Scholl, M. Schuler, H. J. Williams, A. A. Eberharter, D. Barredo, K.-N. Schymik, V. Lienhard et al., Nature 595, 233 (2021).
- 3. N. M. Graham, Y. Song, J. Scott, C. Poole, L. Phuttitarn, K. Jooya, P. Eichler et al., Nature 604, 457 (2022).
- 4. D. Bluvstein, H. Levine, G. Semeghini, T. T. Wang, S. Ebadi, M. Kalinowski, A. Keesling et al., Nature 604, 451 (2022).
- 5. Zhi-Jin Tao, Li-Geng Yu, Peng Xu, Jia-Yi Hou, Xiao-Dong He, and Ming-Sheng Zhan, Chinese Phys. Lett. 39, 083701 (2022).
- 6. S. Ebadi, A. Keesling, M. Cain, T. T. Wang, H. Levine, D. Bluvstein, G. Semeghini et al., Science 376, 1209 (2022).
- 7. S. J. Evered, D. Bluvstein, M. Kalinowski, S. Ebadi, T. Manovitz, H. Zhou, S. H. Li, A. A. Geim, T. T. Wang, N. Maskara, H. Levine, G. Semeghini, M. Greiner, V. Vuletic, M. D. Lukin, arXiv: 2304. 05420 (2023).
- 8. П. Шене, К.-Л. Фам, П. Пиле, И. И. Бетеров, И. Н. Ашкарин, Д. Б. Третьяков, Е. А. Якшина, В. М. Энтин, И. И. Рябцев, Трехчастичные резонансы Фёрстера нового типа в ридберговских атомах, КЭ 50, 219 (2020).
- 9. I. N. Ashkarin, I. I. Beterov, E. A. Yakshina, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, I. I. Ryabtsev, P. Cheinet, K.-L. Pham, S. Lepoutre, and P. Pillet, Phys. Rev. A 106, 032601 (2022).
- 10. P. Thoumany, T. H¨ansch, G. Stania, L. Urbonas, Th. Becker, Optical Spectroscopy of Rubidium Rydberg Atoms with a 297 nm Frequency-Doubled Dye Laser, Opt. Lett. 34, 1621 (2009).
- 11. I. I. Ryabtsev, I. I. Beterov, D. B. Tretyakov, V. M. Entin, and E. A. Yakshina, Phys. Rev. A 84, 053409 (2011).
- 12. Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, И. И. Бетеров, И. И. Рябцев, КЭ 48, 886 (2018).
- 13. B. Sanguinetti, H. O. Majeed, M. L. Jones, and B. T. H. Varcoe, Precision Measurements of Quantum Defects in the nP3/2 Rydberg States of 85Rb, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 42, 165004 (2009).
- 14. S. H. You, M. H. Cai, S. S. Zhang, Z. S. Xu, H. P. Liu, Microwave-Field Sensing via Electromagnetically Induced Absorption of Rb Irradiated by Three-Color Infrared Lasers, Opt. Express 30, 6619 (2022).
- 15. И. И. Бетеров, Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, У. Сингх, Я. В. Кудлаев, К. Ю. Митянин, К. А. Панов, Н. В. Альянова, И. И. Рябцев, Захват и регистрация одиночных атомов рубидия в оптической дипольной ловушке с использованием длиннофокусного объектива, КЭ 50, 543 (2020).
- 16. И. И. Бетеров, Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, Н. В. Альянова, К. Ю. Митянин, И. И. Рябцев, ЖЭТФ 159, 409 (2021).
- 17. И. И. Бетеров, Е. А. Якшина, Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, Н. В. Альянова, К. Ю. Митянин, А. М. Фарук, И. И. Рябцев, Реализация однокубитовых квантовых операций с индивидуальной адресацией двух атомов рубидия в двух оптических дипольных ловушках, КЭ 51, 6 (2021).
- 18. N. Schlosser, G. Reymond, and P. Grangier, Phys. Rev. Lett. 89, 023005 (2002).
- 19. R. W. P. Drever, J. L. Hall, F. V. Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley, and H. Ward, Laser Phase and Frequency Stabilization Using an Optical Resonator, Appl. Phys. B 31, 97 (1983).
- 20. M. Sa man, T. G. Walker, and K. M¨olmer, Rev. Mod. Phys. 82, 2313 (2010).
- 21. I. I. Beterov, I. I. Ryabtsev, D. B. Tretyakov, and V. M. Entin, Phys. Rev. A 79, 052504 (2009).
- 22. С. Я. Бронин, А.А. Бобров, Д. Е. Фомичев, С. А. Саакян, В. А. Саутенков, Б. Б. Зеленер, Б. В. Зеленер, Международный научно-исследовательский журнал 11, 8 (2018).
- 23. C. Halter, A. Miethke, C. Sillus, A. Hegde, and A. G¨orlitz, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 56, 055001 (2023).
- 24. Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, Е. А. Якшина, И. И. Бетеров, И. И. Рябцев, КЭ 52, 513 (2022).
