Эволюция ультрахолодного газа в неабелево калибровочное поле: эффект конечности температуры

М. Хасан, Ч. Ш. Мадасу, К. Д. Ратод, Ч. Ч. Квонг, Д. Вилковски

  • Nanyang Quantum Hub, School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University, 21 Nanyang Link, Singapore 637371 Singapore
  • MajuLab, International Joint Research Unit IRL 3654, CNRS, Université Côte d’Azur, Sorbonne Université, National University of Singapore, Nanyang Technological University, Singapore
  • Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore, 117543 Singapore
Аннотация: Уточнены механизмы охлаждения фермионного газа стронция-87 для изучения его эволюции под действием неабелева калибровочного поля. Существенное внимание уделено влиянию на исследуемые процессы конечности температуры газа. Подробно описана загрузка атомов в кросс-дипольную ловушку, проведен расчет количественной характеристики испарительного охлаждения и характеристик вырожденного ферми-газа с использованием распределения Томаса–Ферми.
Ключевые слова: ультрахолодный фермионный газ, кросс-дипольная ловушка, конечность температуры газа, неабелево калибровочное поле.
Поступила в редакцию: 14.03.2022
Принята в печать:14.03.2022
Англоязычная версия: Quantum Electronics, 2022, 52:6, 532–537
Образец цитирования: М. Хасан, Ч. Ш. Мадасу, К. Д. Ратод, Ч. Ч. Квонг, Д. Вилковски, “Эволюция ультрахолодного газа в неабелево калибровочное поле: эффект конечности температуры”, Квантовая электроника, 52:6 (2022), 532–537 [Quantum Electron., 52:6 (2022), 532–537]

Перспективы анизотропной сверхтекучести в ферми-газе диспрозия

В. А. Виноградов, К. А. Карпов, М. В. Платонова, А. В. Турлапов

  • Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий (Российский квантовый центр), Московская обл., Одинцовский р-н, д. Сколково
  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук, г. Нижний Новгород
  • Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный
  • Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
Аннотация: Обсуждается возможность получения сверхтекучих фаз для ферми-газа диспрозия с магнитным диполь-дипольным взаимодействием. Рассмотрены препятствия на этом пути и способы их преодоления. Искомые фазы похожи на фазу A1 и полярную β-фазу в 3He. В диспрозии, как ожидается, макроскопические свойства фазы будут определяться симметрией парных взаимодействий. Предполагается наблюдение за кинетикой формирования фаз и спонтанным выбором между двумя вырожденными по энергии фазами с разной проекцией момента импульса
Ключевые слова: лазерное пленение и охлаждение, газ атомов, сверхтекучесть, анизотропия, диполь-дипольное взаимодействие
Поступила в редакцию: 14.03.2022
Исправленный вариант: 21.04.2022
Принята в печать:21.04.2022
Англоязычная версия: Quantum Electronics, 2022, 52:6, 528–531
Образец цитирования: В. А. Виноградов, К. А. Карпов, М. В. Платонова, А. В. Турлапов, “Перспективы анизотропной сверхтекучести в ферми-газе диспрозия”, Квантовая электроника, 52:6 (2022), 528–531 [Quantum Electron., 52:6 (2022), 528–531]

Физические процессы при расширении ультрахолодной плазмы

Б. Б. Зеленер, С. Я. Бронин, Е. В. Вильшанская, Е. В. Вихров, К. П. Галстян, Н. В. Морозов, С. А. Саакян, В. А. Саутенков, Б. В. Зеленер

  • Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва
  • Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, г. Москва
  • Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»
  • Национальный исследовательский университет “Высшая школа экономики”, г. Москва
  • Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, г. Москва
Аннотация: С использованием метода молекулярной динамики проведен прямой расчет разлета двухкомпонентной ультрахолодной плазмы, полученной при помощи импульсного лазера, для различных значений количества и плотностей частиц и их электронных температур. Представлен также новый способ создания и диагностики квазистационарной ультрахолодной плазмы, образующейся при непрерывном лазерном облучении. Проведенные расчеты показывают различие свойств ультрахолодной плазмы, полученной при импульсном и непрерывном облучениях.
Ключевые слова: магнитооптическая ловушка, ультрахолодная плазма, метод молекулярной динамики.
Поступила в редакцию: 03.03.2022
Исправленный вариант: 15.04.2022
Принята в печать:15.04.2022
Англоязычная версия:  Quantum Electronics, 2022, 52:6, 523–527
Образец цитирования: Б. Б. Зеленер, С. Я. Бронин, Е. В. Вильшанская, Е. В. Вихров, К. П. Галстян, Н. В. Морозов, С. А. Саакян, В. А. Саутенков, Б. В. Зеленер, “Физические процессы при расширении ультрахолодной плазмы”, Квантовая электроника, 52:6 (2022), 523–527 [Quantum Electron., 52:6 (2022), 523–527]

Скачать (.pdf)

Динамика трехфотонного лазерного возбуждения мезоскопических ансамблей холодных атомов рубидия в ридберговские состояния

Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, Е. А. Якшина, И. И. Бетеров, И. И. Рябцев

Аннотация: Исследована временная динамика трехфотонного лазерного возбуждения 5S1/2 → 5P3/2 → 6S1/2 → 39P3/2 мезоскопических ансамблей холодных атомов Rb в ридберговские состояния в магнитооптической ловушке с использованием на каждой ступени непрерывных одночастотных лазеров. Ансамбли состояли из N = 1 – 5 атомов и регистрировались методом селективной полевой ионизации с постселекцией по числу атомов. Исследована зависимость вероятности возбуждения от длительности возбуждающих лазерных импульсов и числа регистрируемых ридберговских атомов. При малых временах взаимодействия наблюдался линейный рост вероятностей, а при больших временах вероятности выходили на насыщение, при этом для каждого числа атомов имелись свои особенности. Проведено сравнение экспериментальных зависимостей с результатами численных расчетов в рамках четырехуровневой модели и получено их хорошее согласие. Определены условия, необходимые для наблюдения осцилляций населенностей Раби. Полученные результаты важны для применения ридберговских атомов в квантовой информатике.
Ключевые слова: ридберговские атомы, трехфотонное возбуждение, спектроскопия, динамика, статистика регистрации, лазерное охлаждение.
Поступила в редакцию: 27.03.2022
Принята в печать:27.03.2022
Англоязычная версия:  Quantum Electronics, 2022, 52:6, 513–522

Образец цитирования: Д. Б. Третьяков, В. М. Энтин, Е. А. Якшина, И. И. Бетеров, И. И. Рябцев, “Динамика трехфотонного лазерного возбуждения мезоскопических ансамблей холодных атомов рубидия в ридберговские состояния”, Квантовая электроника, 52:6 (2022), 513–522 [Quantum Electron., 52:6 (2022), 513–522]

Скачать (.pdf)

 

Влияние поля оптической решетки на характеристики часового перехода в атомах тулия

Д. А. Мишин, Д. И. Проворченко, Д. О. Трегубов, А. А. Головизин, К. Ю. Хабарова, В. Н. Сорокин, Н. Н. Колачевский

  • Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений, п. Менделеево, Московская обл.
  • Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, г. Москва
Аннотация: Представлена обновленная цепь преобразования частоты оптического стандарта на ультрахолодных атомах 87Sr с целью ее сравнения с частотой микроволновых стандартов из состава Государственного первичного эталона времени и частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2018. Приведены и проанализированы результаты соответствующих экспериментов. Описан аппаратный комплекс воспроизведения и хранения единиц времени, частоты и национальной шкалы времени первичного эталона, в который включен оптический стандарт на атомах стронция и микроволновые стандарты нового поколения, а также определен порядок формирования атомной шкалы времени с участием оптических стандартов.
Ключевые слова: оптический стандарт частоты, шкала времени, ультрахолодные атомы.
Поступила в редакцию: 03.03.2022
Исправленный вариант: 22.04.2022
Принята в печать:22.04.2022
Англоязычная версия:  Quantum Electronics, 2022, 52:6, 498–504
Образец цитирования: Д. А. Мишин, Д. И. Проворченко, Д. О. Трегубов, А. А. Головизин, К. Ю. Хабарова, В. Н. Сорокин, Н. Н. Колачевский, “Влияние поля оптической решетки на характеристики часового перехода в атомах тулия”, Квантовая электроника, 52:6 (2022), 505–512 [Quantum Electron., 52:6 (2022), 505–512]

На пути к формированию оптической шкалы времени во ВНИИФТРИ

Д. В. Сутырин, А. Ю. Грибов, Р. И. Балаев, А. А. Горохина, В. Г. Пальчиков, А. Н. Малимон, С. Н. Слюсарев

  • Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений, п. Менделеево, Московская обл.
  • Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, г. Москва
Аннотация: Представлена обновленная цепь преобразования частоты оптического стандарта на ультрахолодных атомах 87Sr с целью ее сравнения с частотой микроволновых стандартов из состава Государственного первичного эталона времени и частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2018. Приведены и проанализированы результаты соответствующих экспериментов. Описан аппаратный комплекс воспроизведения и хранения единиц времени, частоты и национальной шкалы времени первичного эталона, в который включен оптический стандарт на атомах стронция и микроволновые стандарты нового поколения, а также определен порядок формирования атомной шкалы времени с участием оптических стандартов.
Ключевые слова: оптический стандарт частоты, шкала времени, ультрахолодные атомы.
Поступила в редакцию: 03.03.2022
Исправленный вариант: 22.04.2022
Принята в печать:22.04.2022
Англоязычная версия: Quantum Electronics, 2022, 52:6, 498–504
Образец цитирования: Д. В. Сутырин, А. Ю. Грибов, Р. И. Балаев, А. А. Горохина, В. Г. Пальчиков, А. Н. Малимон, С. Н. Слюсарев, “На пути к формированию оптической шкалы времени во ВНИИФТРИ”, Квантовая электроника, 52:6 (2022), 498–504 [Quantum Electron., 52:6 (2022), 498–504]

Конференция по физике ультрахолодных атомов в России – новый шаг к углублению международного сотрудничества

Н. Н. Колачевский, И. И. Рябцев, А. В. Тайченачев

  • Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, г. Москва
  • Московский физико-технический институт (государственный университет), г. Долгопрудный, Московская обл.
  • Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, г. Новосибирск
  • Институт лазерной физики СО РАН, г. Новосибирск
  • Новосибирский государственный университет
Аннотация: В конце декабря 2021 г. в онлайн-формате прошла ежегодная, пятнадцатая по счету, Всероссийская конференция “Физика ультрахолодных атомов”, в работе которой принимали участие ученые из других стран. За прошедшие годы эта конференция кардинально изменилась: из однодневного рабочего совещания участников интеграционных проектов СО РАН, на котором подводились итоги года, она превратилась в полномасштабную Всероссийскую конференцию с широким географическим, от Владивостока до Воронежа, охватом участников. Зарубежные ученые также принимали деятельное участие в работе конференции, однако до последнего времени это были русскоговорящие докладчики, поэтому русский язык оставался рабочим языком конференции. В 2021 г. был сделан важный шаг по ее переходу к полноценному международному формату. Рабочими языками стали русский и английский, и с целью повышения уровня и значимости конференции, а также углубления международного сотрудничества в данной области физики был приглашен ряд зарубежных докладчиков.
Поступила в редакцию: 24.05.2022
Принята в печать:24.05.2022
Англоязычная версия: Quantum Electronics, 2022, 52:6, 497
Образец цитирования: Н. Н. Колачевский, И. И. Рябцев, А. В. Тайченачев, “Конференция по физике ультрахолодных атомов в России – новый шаг к углублению международного сотрудничества”, Квантовая электроника, 52:6 (2022), 497 [Quantum Electron., 52:6 (2022), 497]

Широкополосный акустооптический сдвигатель частоты лазерного излучения с волоконными вводами

М. М. Мазур, Л. И. Мазур, А. В. Рябинин, В. Н. Шорин

  • ФГУП “Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений”, п. Менделеево, Московская обл.
Аннотация: Разработан и исследован двухкристальный акустооптический сдвигатель частоты лазерного излучения с волоконными вводами. Выбрана оптимальная конфигурация акустооптических ячеек. Описан двухкристальный акустооптический сдвигатель частоты лазерного излучения с длиной волны 785 нм на величину от 156 до 196 МГц с оптическими одномодовыми поддерживающими поляризацию волокнами на входе и на выходе. Даны рекомендации по способам увеличения коэффициента передачи и диапазона сдвига частоты.
Ключевые слова: сдвиг частоты лазерного излучения, акустооптическое взаимодействие, волоконный ввод излучения, анизотропная дифракция.
Поступила в редакцию: 13.05.2020
Англоязычная версия: Quantum Electronics, 2020, 50:10, 954–956
Образец цитирования: М. М. Мазур, Л. И. Мазур, А. В. Рябинин, В. Н. Шорин, “Широкополосный акустооптический сдвигатель частоты лазерного излучения с волоконными вводами”, Квантовая электроника, 50:10 (2020), 954–956 [Quantum Electron., 50:10 (2020), 954–956]

Моделирование предельных параметров поляриметрического волоконно-оптического датчика тока на spun-световоде

И. Л. Ловчий

  • Научно-исследовательский институт оптико-электронного приборостроения, Россия, Сосновый Бор
Аннотация: Представлены результаты численного моделирования предельных параметров поляриметрического волоконно-оптического датчика тока на основе spun-световода. Описана методика моделирования параметров датчика. С использованием формализма сферы Пуанкаре анализируются траектория изменения состояния поляризации и эффективность накопления магнитооптического отклика датчика вдоль световода. Представлены основные характеристики датчика, зависящие от поляризационных параметров световода: начальная чувствительность, рабочий диапазон измерений и его симметричность относительно нулевого значения тока, форма кривой отклика датчика в диапазоне измерений. Описаны условия коррекции – линеаризации отклика датчика изгибным двулучепреломлением. Промоделировано влияние ширины спектра источника излучения на отклик датчика.
Ключевые слова: поляриметрический волоконно-оптический датчик тока, spun-световод, сфера Пуанкаре, состояние поляризации, чувствительность, диапазон измерений, коррекция отклика датчика.
Поступила в редакцию: 12.12.2021
Исправленный вариант: 09.06.2022
Образец цитирования: И. Л. Ловчий, “Моделирование предельных параметров поляриметрического волоконно-оптического датчика тока на spun-световоде”, Квантовая электроника, 52:8 (2022), 764–774

Некоторые особенности краевого излучения кристаллов ZnO, выращенных на кремниевых вискерах

Ч. М. Брискина, В. М. Маркушев, Л. А. Задорожная, М. Е. Гиваргизов, В. Н. Яшков, И. С. Волчков, В. М. Каневский

  • Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, г. Москва
  • Институт кристаллографии им. А.В.Шубникова, Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» Российской академии наук
Аннотация: Проанализирован при комнатной температуре характер краевого излучения нанокристаллов ZnO, сформированных на кремниевых подложках с вискерами. Исследовались спектральные особенности излучения ZnO, выращенного как непосредственно на вискерах, так и на подложке без вискеров, а также ZnO, выращенного на кремниевых вискерах с золотыми глобулами на их вершинах. Анализ результатов показал, что в случае роста ZnO на вискерах значительный вклад в спектр люминесценции нанокристаллов вносит фононное повторение излучения свободных экситонов, при этом доминирует однородное уширение. Сравнение интенсивностей краевого излучения в образцах с золотом и без него показало, что использование золота усиливает излучение приблизительно в три раза
Ключевые слова: ZnO, нанокристаллы, кремниевые вискеры, золото, фотолюминесценция, краевое излучение, экситоны.

Поступила в редакцию: 15.04.2022

Образец цитирования: Ч. М. Брискина, В. М. Маркушев, Л. А. Задорожная, М. Е. Гиваргизов, В. Н. Яшков, И. С. Волчков, В. М. Каневский, “Некоторые особенности краевого излучения кристаллов ZnO, выращенных на кремниевых вискерах”, Квантовая электроника, 52:7 (2022), 676–680

Скачать (pdf)