频率啁啾激光场中里德堡锂原子的相干操控

摘要

有效控制从一个量子态到另一个特定量子态的布居数跃迁，不仅对设计和控制化学反应过程及产物非常重要，而且对原子光学和量子光学中特殊量子态的制备、量子态相干操控等具有重要意义。
　　 本文首先采用碱金属原子模型势和特殊设计的B样条函数作为基函数展开波函数，精确求出了自由锂原子波函数，在此基础上采用含时多态展开方法(time-dependenimultilevelapproach，TDMA)，对不同频率啁啾激光场中里德堡锂原子布居数的相干迁移特性进行了计算研究，结果表明有效的布居数跃迁与激光脉冲形状、激光场强度、啁啾率及脉冲半宽度有很大的关系，在合适的激光参数下，可以实现布居数在量子态之间的有效跃迁和量子态的囚禁。同时我们还计算了里德堡锂原子处于特殊设计的常数振幅激光脉冲、高斯和超高斯啁啾激光脉冲作用下的布居跃迁动力学过程，结果表明，在常数振幅激光脉冲下，选取合适的啁啾率能有效的提高布居数的跃迁几率；在高斯激光脉冲下，在保持其它参数不变时，选取合适的激光场强能有效的提高布居数的跃迁几率；在超高斯激光脉冲下，在保持其它参数不变时，选取合适的脉冲半宽度能有效的提高布居数的跃迁几率。总之，在多能级系统中通过优化啁啾参数和激光场强，可以使布居数有效的从初始态迁移到末态。同时也表明，用特殊设计的B样条函数结合碱金属模型势在处理这类问题时是非常有效的。