外场形式对超冷原子-多聚物分子转化效率的影响.pdfVIP

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 63, No. 22 (2014) 220302 外场形式对超冷原子-多聚物分子转化效率的影响∗ 赵岫鸟 孙建安 豆福全 (西北师范大学物理与电子工程学院, 甘肃省原子分子物理与功能材料实验室, 兰州 730070) ( 2014 年4 月24 日收到; 2014 年6 月27 日收到修改稿) 通过改变激光场Rabi 频率和原子-多聚物分子耦合强度, 探索了外场形式对超冷原子-多聚物分子转化 效率的影响. 首先通过定义时间指数, 对文献所给出的外场做出改进, 讨论了时间指数对转化效率的影响; 然 后选取一种更优化的外场形式, 其具有很好的参数鲁棒性, 该外场作用下的绝热过程几乎不存在振荡, 其绝热 保真度接近于1, 系统误差较小, 可以稳定、高效地实现超冷原子-多聚物分子的转化. 关键词: 超冷多聚物分子, 转化效率, 外场形式, 绝热保真度 PACS: 03.75.–b, 05.30.Jp, 67.85.–d DOI: 10.7498/aps.63.220302 物分子为例, 首先将文献[18, 19] 所给出的外场引 1 引 言 入指数项, 讨论其对转化效率的影响; 接着选取一 种更优化的外场形式, 很大程度上减小了振荡的宽 超冷多聚物分子的形成在研究超冷化学和超 度且使绝热保真度更接近于1, 从而提高了超冷原 1 2 3 化学 、高精密分子谱 、分子物质波 等方面有 子-多聚物分子的转化效率以及转化过程的稳定性. 很重要的理论价值, 并且在量子计算、原子钟等领 域有着广泛的应用前景, 因此超冷原子-多聚物分 2 模型与绝热保真度 子的转化一直是冷原子分子物理领域备受关注的 研究课题4 . 人们借助广义的受激拉曼绝热通道技 2.1 同核系统与异核系统 术(STIPAR)56 , 获得了较为有效的超冷原子-分 原子首先通过Efimov 共振2021 缔合成处于 78 子转化方案 . STIRAP 技术的成功依赖于相干 布居俘获态9−12 (CPT 态, 即暗态) 的存在, 在暗 激发态的多原子分子A −; 然后将A − 和另一 个原子A 或B 通过光缔合形成同核多聚物分子 态上的绝热演化能有效地抑制激发态上粒子数的 A 或异核多聚物分子A −B . 我们考虑以上两 自发辐射, 使得原子能以很高的转化效率形成多聚 种情况, 定义原子与多聚物分子之间的耦合强度为 物分子. 目前超冷原子-分子的转化已从起初的双 ′ 13−16 17 λ , 相应的失谐量为δ, 光缔合的激光Rabi 频率为 原子分子 、三原子分子聚合 拓展到N 体 ′ 多原子分子的聚合1819 , 在先前研究所给出的外 Ω , 相应的失谐量为∆. 则在相互作用绘景下, 系 统的哈密顿量可表示为 场形式下, 可以稳定地产生超冷双原子、三原子分 子, 且转化效率较高, 然而在实现五聚物或N 聚物