Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИМ. А.В. РЖАНОВА
Сибирского отделения Российской академии наук
НОВОСТИ
25.10.12
Наблюдение когерентных многочастичных осцилляций Раби

Группа учёных из университета Джорджии наблюдали осцилляции между коллективными состояниями ансамбля атомов, взаимодействующих друг с другом и с лазерным излучением. Атомы были охлаждены лазерным излучением до температуры приблизительно 10 микрокельвин и локализованы в малом объеме размером примерно 15 микрон. При возбуждении в ридберговские состояния, из-за сильного взаимодействия атомов друг с другом уровни энергии для коллективных состояний ансамбля сдвигаются, и возбуждение более чем одного атома становится невозможным. Этот эффект известен как «дипольная блокада». Одновременно, происходит увеличение частоты осцилляций Раби между основным состоянием ансамбля, и состоянием с одним возбужденным атомом. Для ансамблей, состоявших из 400-800 атомов, экспериментально наблюдалось увеличение частоты осцилляций пропорционально корню из числа атомов.

На рисунке изображены экспериментально измеренные зависимости населенности возбужденных состояний ансамбля от площади импульса для различного количества атомов в ансамбле, хорошо видны осцилляции Раби с увеличивающейся частотой. Результаты работы важны для реализации квантовых вычислений с ансамблями атомов. Работа опубликована в журнале Nature Physics. Авторы работы – Алексей Кузьмич, Ярослав Дудин и их коллеги. И.И.Бетеров