Relationship between electromagnetically-induced transparency and Autler–Townes splitting in a Doppler-broadened system

We study the relationship between electromagnetically-induced transparency（EIT） and Autler–Townes（AT） splitting in a cascade three-level Doppler-broadened system. By comparing the absorption spectrum with the fluorescence excitation spectrum, it is found that for a Doppler-broadened system, EIT resonance cannot be explained as the result of quantum interference, unlike the case of a homogeneously broadened system. Instead, the macroscopic polarization interference plays an important role in determining the spectra of EIT and AT splitting, which can be explained within the same framework when being detected by the absorption spectra.

基于里德堡原子的微波电场测量技术

微波电场测量是电子信息系统的核心技术之一,在雷达、通信、导航、电磁频谱监测等领域应用极其广泛.然而,随着应用需求的不断提高,传统的微波电场测量技术在接收灵敏度、精确度、工作带宽、天线尺寸等方面面临极大挑战.里德堡原子具有较大的电偶极矩,对外电场的响应极为敏感,尤其是里德堡能级间共振频率的微波电场.基于里德堡原子与微波电场的量子相干效应(Autler-Townes分裂效应和AC-Stark效应),可实现微波电场的高灵敏度测量,是一种有别于传统的新型微波电场测量技术.本文主要综述了基于里德堡原子的微波电场测量技术的基本原理、研究进展、技术优势,并对其未来发展方向和应用前景进行了展望.

利用Akaike信息准则研究退相位对量子干涉的操控作用

量子干涉(QI)和Autler-Townes分裂(ATS)是原子-光相互作用系统中的两种不同效应。在电磁诱导透明(EIT)系统中,当耦合光强度适中时,二者会同时存在。一般以耦合光拉比频率作为定性区分QI与ATS的依据,同时Akaike信息准则(AIC)可用于量化二者的相对权重。本文基于AIC方法研究了原子系统中退相位对QI和ATS权重的操控作用。研究表明,通过调节退相位率,可以实现QI和ATS之间的相互转换,以及相消干涉和相长干涉之间的相互转变。利用耦合光和探针光之间的相位关联可以实现退相位的精确操控,由此改变QI和ATS的权重,进而达到QI效应的极大增强。

原子系统中基于关联相位涨落的量子干涉调控

提出了一种利用原子系统的关联相位涨落调控量子干涉的方法。原子之间的碰撞以及原子与外界热库的耦合会导致原子能级产生随机的相位涨落。研究了不同能级的相位涨落的强度和他们之间的关联对原子相干性和量子干涉的影响。结果表明,正关联相位涨落可以增强相消量子干涉(探针光的吸收减弱),而反关联相位涨落可以增强相长量子干涉(吸收增强)。在特定条件下量子干涉消失,原子对探针光的响应由Autler-Townes分裂决定。最后,研究了耦合光Rabi频率对量子干涉的影响。当耦合光较弱时,可以利用原子能级的关联相位涨落有效地调控量子干涉;当耦合光很强时,量子干涉非常弱,可以被忽略。